Procesos Quimicos

Andres Fernandez Equilibrios líquido-vapor en sistemas binarios:   Disoluciones ideales. Consideremos una disolución líquida compuesta de varias sustancias volátiles (mezcla binaria A, B) en un recipiente en el que se ha hecho el vacío a una temperatura T. Parte de la disolución se evapora y la disolución y el vapor (g, composición: yA, yB) alcanzan el equilibrio cuando se igualan los potenciales químicos del componente i en las dos fases:   La composición es diferente en cada fase, líquida y gaseosa. El vapor (gas) será más rico en el componente más volátil.  La Presión total (PT) será la suma de las presiones de vapor parciales de A y B. PT = PA+ PB. Para componentes muy parecidos (interacciones semejantes) se encuentra (medidas experimentales) que las presiones de vapor de A y B siguen la ley de Raoult, es decir: PA= P * A , (siendo P * A la presión de vapor de A puro a una temperatura T, xA: fracción molar de A en la fase líquida , xA + xB = 1 y = a x Rel...

Sixto Flores Equilibrio Liquido-Vapor -Desviaciones respecto de la ley de Raoult: Cuando existen interacciones entre las moléculas de A y B de una mezcla, la presencia de una de ellas afectará a la tendencia al escape de la otra. Si B presenta fuerzas intermoleculares entre si mayores que las de A entre si, el efecto que producirá agregar moléculas de B al líquido A será aumentar la tendencia al escape de este último; por lo tanto la presión de vapor de A será mayor a la del líquido puro. Este comportamiento se denomina desviación positiva de la ley de Raoult. En cambio, si las moléculas de A interaccionan más fuertemente con las moléculas de B que consigo mismas, la presión de vapor de A será menor que la del líquido puro. Este tipo de comportamiento se conoce con el nombre de desviación negativa de la ley de Raoult. -Diagrama Azeótropos -Destilación Fraccionada La destilación fraccionada es un proceso físico utilizado en química para separar mezcla...

Equilibrio material significa que en cada fase de un sistema cerrado, el número de moles de cada sustancia presente no varía a lo largo del tiempo. El equilibrio material de subdivide en equilibrio químico (de reacción), que es el equilibrio con respecto a la conversión de un conjunto de especies químicas en otro conjunto y equilibrio de fases que es el equilibrio con respecto al transporte de materia entre las fases del sistema sin conversión de una especie en otra La condición de equilibrio de fases indica que el potencial químico de cada una de las especies debe ser el primero en cada fase en la que se encuentra presente esa especie 1)     Sustancias puras En la ingeniería térmica, las sustancias usuales de trabajo son: • El agua, la única sustancia que se presenta en la naturaleza en los tres estados: sólido (hielo), líquido (agua) y gas (vapor). El agua, limpia (disuelve y arrastra la suciedad), y es limpia (pura, sin mezcla de otra cosa, según el DRA...

Sixto Flores 5-Ecuación de Clapeyron: La ecuación de Clausius-Clapeyron es una manera de caracterizar una transición de fase de primer orden que tiene lugar en un sistema monocomponente. En un diagrama P-T (presión-temperatura), la línea que separa ambos estados se conoce como curva de coexistencia. La relación de Clausius-Clapeyron determina la pendiente de dicha curva. Matemáticamente se puede expresar como: donde      es la pendiente de dicha curva,   es el calor latente o entalpía  del  cambio de fase y   es el volumen. Esta expresión puede ser usada para predecir dónde se va a dar una transición de fase.

Sixto Flores 4-Temperatura de ebullición: La definición formal de punto de ebullición es aquella temperatura en la cual la presión de vapor del líquido iguala a la presión de vapor del medio en el que se encuentra. La temperatura de una sustancia o cuerpo depende de la energía cinética media de las moléculas. A temperaturas inferiores al punto de ebullición, solo una pequeña fracción de las moléculas en la superficie tiene energía suficiente para romper la tensión superficial y escapar. Este incremento de energía constituye un intercambio de calor que da lugar al aumento de la entropía del sistema (tendencia al desorden de las partículas que componen su cuerpo). El punto de ebullición depende de la masa molecular de la sustancia y del tipo de las fuerzas intermoleculares de esta sustancia. Para ello se debe determinar si la sustancia es covalente polar, covalente no polar, y determinar el tipo de enlaces (dipolo permanente —dipolo inducido o puentes de hidrógeno—). El ...

Sixto Flores 3-Presión de vapor:  Es la presión a la que a cada temperatura las fases liquida y vapor se encuentran en equilibrio; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas. En situación de equilibrio, las fases reciben la denominación de líquido saturado y vapor saturado. Todos los sólidos y líquidos producen vapores consistentes en átomos o moléculas que se han evaporado de sus formas condensadas. Si la sustancia, solida o liquida, ocupa una parte de un recipiente cerrado, las moléculas que escapan no se pueden difundir ilimitadamente sino se acumulan en el espacio libre por encima de la superficie del solido o el líquido, y se establece un equilibrio dinámico entre los átomos y las moléculas que escapan del líquido o sólido y las que vuelven a él. La presión correspondiente a este equilibrio es la presión de vapor y depende solo de la naturaleza del líquido o el sólido y la temperatura. Se sabe que el agua no hie...