unidad 4 fisicoquimica

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Integrantes García Olivos Ana Lizbeth Pacheco Cano Abigail Ramón Hernández Judith Velasco Cruz Leonardo de Jesús FISICOQUIMICA INGENIERIA QUIMICA M.C. AYALA BAUTISTA E. CELERINA

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Page 1: Unidad 4 fisicoquimica

Integrantes

García Olivos Ana Lizbeth

Pacheco Cano Abigail

Ramón Hernández Judith

Velasco Cruz Leonardo de Jesús

FISICOQUIMICA INGENIERIA QUIMICA

M.C. AYALA BAUTISTA E. CELERINA

Page 2: Unidad 4 fisicoquimica

Descenso de la presión de vapor.

Un soluto disuelto hace descender la

presión de vapor del liquido solvente.

Se demuestra con la ley de Raoul p= pºN1

N1 la fracción molar del solvente.

N2 la del soluto

Pº la presión de vapor del

solvente puro, P presión del vapor del solvente.

N1 siempre es menor que la

unidad, p debe ser menor que

Pº.

La solución de un soluto en un solvente hace descender la

presión de vapor de este ultimo respecto ala del solvente

puro

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De acuerdo con la ecuación la disminución de presión de vapor del solvente depende tanto de la presión de vapor como de la fracción molar se soluto

Si consideramos el descenso relativo de la presión de vapor.

∆P/Pº = (Pº - P)/Pº = N2

Descenso de ∆P

∆P = Pº-P = Pº-PºN1 ∆P=Pº(1-N1) =PºN2

Cuando un soluto no es volátil no contribuye ala presión total de

vapor.

Por lo mismo la ecuación P= PºN1 nos da también la presión de vapor sobre la solución, que en este caso es debida al solvente solo y siempre menor que Pº

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Depende solamente de la fracción molar del soluto y es completamente independiente tanto de la naturaleza del soluto como del solvente.

Por que depende únicamente de la concentración del soluto.

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Para calcular la presión de vapor

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«Aumento del punto de ebullición de las soluciones»

Es la diferencia entre el los punto de ebullición de la solución y del solvente para una presión establecida.

Las soluciones que contienen solutos no volátiles hierven a temperaturas mas elevadas que la del

solvente puro.

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AB representa la precisión de vapor del solvente puro de función de temperada.

CD La curva de presión de vapor de temperatura de presión debe quedar debajo del solvente.

El solvente puede alcanzar la presión P° a la temperatura To, la solución debe elevarse a T mayor que To.

Diagrama presión-temperatura

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• punto de ebullición de la solución, ∆Tb , está dado por:

∆Tb = T - To

•Los puntos E y F quedan sobre la curva de presión de vapor de la solución.

•« ECUACION DE CLAUSIUS-CLAPEYRON

• La solución es diluida, T no es muy diferente de To, y de aquí que podemos escribir TT o = T2o

El solvente puede alcanzar la presión P° a la temperatura To, pero la solución debe elevarse a T mayor que T0, antes de que se alcance la misma presión.

P = presión de vapor de la solución a T0.P°= es también la del solvente puro a la misma temperatura.

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• Aplicando la «Ley de Raoul»

• N2= es la fracción molar de soluto en solución.

• El desarrollo de In (1 - N2) en serie de potencias, da la expresión siguiente:

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N2 debe ser pequeño; debenconsiderarse despreciables, podemos escribir - N2 en vez de In (1 - N2) en la ecuación

Para un solvente dado, todas las cantidades en el paréntesis de laecuación (11) son constantes, el término total.

El aumento del punto de ebullición de unasolución en función del punto de ebullición y calor de vaporización del solvente, para un solvente dado To y ∆Hv son constantes, el aumento del punto de ebullición en soluciones diluidas es proporcional a la fracción molar de soluto y no es dependiente de la naturaleza del soluto, por tanto, es una propiedad coligativa.

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DISMINUCION DEL PUNTO DE CONGELACION

Al enfriar una solución diluida, se alcanza eventualmente una temperatura en la cual el solvente sólido comienza a

separarse. La temperatura en que comienza tal separación se conoce como punto de congelación de la solución.

Concepto:Temperatura en la cual una solución particular se halla en equilibrio con el solvente sólido.

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Las soluciones se congelan a temperaturas menores que el solvente puro. El descenso del punto de congelación de una

solución es, otra vez, una consecuencia directa de la disminución de la presión de vapor del solvente por el soluto

disuelto.

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La figura 9-2, en el cual AB es la curva de sublimación del solvente sólido, mientras que CD es de presión de

vapor del líquido solvente puro. En el punto de congelación de este último, se hallan en equilibrio la fase

sólida y la líquida y en consecuencia ambas deben poseer idéntica presión de vapor. El único punto del diagrama en el cual ambas formas del solvente puro

tienen igual presión de vapor es en B, intersección de AB y CD, y por tanto To, que corresponde a B, debe ser el punto de

congelación del solvente puro.

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Kf, denominada constante crioscópica o de descenso del punto de congelación molal del solvente, la depresión del punto de congelación está determinado por la concentración del soluto únicamente y es una propiedad coligativa.

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OSMOSIS Y PRESION OSMOTICA

Se llama presión osmótica de la solución a la presión mecánica que debe aplicarse sobre la solución para impedir la ósmosis del solvente hacia la solución a través de una membrana semipermeable.

La serie de mediciones más extensa sobre presiones osmóticas de soluciones acuosas la realizaron Earl de Berkeley y Hartley (1906-1909)

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La figura 9-4 presenta un diagrama esquemático del aparato usado por Berkeley y Hartley. A es un tubo poroso sobre cuya cara externa, se ha depositado por una técnica especial una capa de ferrocianuro de cobre. Este tubo, fue montado por medio de juntas a prueba de agua dentro de una camisa metálica B, que lleva un ajuste C con el cual se aplica presión.

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Por D se llena A con agua pura hasta una señal fija sobre el capilar E, y en B se coloca la solución

problema, entonces se sumerge el aparato en un termostato. Como resultado de la ósmosis, el nivel del

líquido en E tiende a descender. Al aplicar presión por e el nivel en E se restablece y la presión que es necesario aplicar para lograr dicha restauración es una medida de

la presión osmótica de la solución. Con este procedimiento se establece pronto el equilibrio y no

varía la concentración de la solución

Page 18: Unidad 4 fisicoquimica

ECUACION DE VAN'T HOFF DE LA PRESION OSMOTICA

Una forma más simple en el caso de soluciones diluidas que obedecen la ley de Raoult. Entonces P1/Pº1 = N1 =1 - N2, Y de aquí que

Si desarrollamos In (1 – N2) en serie de potencias como se realizó con anterioridad, todos los términos después

del primero resultan despreciables en soluciones diluidas, y por tanto In (1 - N2) es igual que - N2 = - n2/n1, donde n2 es el número de moles de soluto en n1 de solvente.

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De aquí que :

Pero Vºn1 es el volumen total de solvente que contiene n2 moles de soluto, que para soluciones diluidas es esencialmente el volumen V de la solución. En consecuencia…

donde C es la molaridad de la solución