INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TUXTLA GUTIÉRREZ
CARRERA: INGENIERIA QUIMICA ASIGNATURA: ASIGNATURA: FISICOQUIMICA TEMA: EQUILIBRIO LIQUIDO-LIQUIDO EQUILIBRIO LIQUIDO-GAS EQUILIBRIO LIQUIDO-VAPOR EQUILIBRIO LIQUIDO-SOLIDO CATEDRATICO: RODRIGUEZ MENESES AMIN ALUMNA DE LA CRUZ OCAÑA JESSY
FECHA DE ENTREGA: 16/ NOVIEMBRE/216
EQUILIBRIO DE LÍQUIDO-LIQUI LÍQUIDO-LIQUIDO DO A !"#$%#&'!%(# )* +,*)*#$' * !')" .* )%)$*') 0&* !"#$%*#*# .") 0&%.") 0&* )"" )"# +',!%'*#$* %)!%*) *#$,* )3 S&+(#4')* '5",' &# )%)$*' 0&* !"#$%*#* .") !'+') 7')*)8 0&%.') *# *0&%%,%"9 )% )* )&+"#* 0&* &#' .* *)$') 7')*) *) 0&%." A +&," ' "$,' *) &#' )"&!%(# )'$&,'.' .* A *# * 0&%." B9 )* $%*#* *# *0&%%,%": 9 +", $'#$"9 E)$' *;+,*)%(# #" +&*.* )*, )'$%)7*!5' +", &#' )"&!%(# %.*':
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24.1 DISTRIBUCIÓN DE UN SOLUTO ENTRE LÍQUIDOS INMISCIBLES S% )* '4%$' &# )%)$*' !"+&*)$" +", .") 0&%.") &# 0&%." +&," A8 &#' )"&!%(# .%&%.' B8 .* &# )(%."8 0&* #" )"# %)!%*) *#$,* )9 * )(%." .%&%." *# ' )"&!%(#9 )* .%)$,%&* *#$,* ") .") )"=*#$*) %#%)!%*)3 P',' *)$&.%', *)$* 7*#(*#"9 )* .** $*#*, *# !&*#$' " )%4&%*#$*3 S%
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Evaporación y condensación. E# &# 0&%."9 '4&#') "!&') $%*#*# &#' *#*,4' !%#$%!'
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Energía cinética de las moléculas
Energía cinética mínima requeri da para que las molécul as escape n de la superfc ie del líquido
Figura 8.1. Distribución de las energías cinéticas de las moléculas en un líquido a distintas temperaturas. A la temperatura más alta, una racción maor de las moléculas tiene la energía necesaria para escapar del líquido, de manera que la e!aporación es más rápida a temperaturas superiores.
"oléculas con sufciente energía para e!aporarse a la temperatura más baja
"oléculas con sufciente # energía para e!aporarse a la temperatura más alta
U#' "!&' 4')*")' +&*.* !5"!', !"# ' )&+*,7%!%* .* 0&%." )*, !'+$&,'.' +", *'3 E)$* +,"!*)" )* '' condensación )& =*"!%.'. !,*!* !"# ' +,*)%(# +',!%' .* 4')3 E 0&%." * 4') !",,*)+"#- .%*#$* *)$'*!*# &# *0&%%,%" !&'#." ' =*"!%.'. .* *='+",'!%(# %4&'' ' ' .* !"#.*#)'!%(#3 P',' &#' )&)$'#!%' $*+*,'$&,' .'.')9 ' +,*)%(# +',!%' .* 4') *# * *0&%%,%" *) &#' !"#)$'#$* ''.' presión de vapor del líquido p p=83 S% ' +,*)%(# +',!%' .* 4') *) '", 0&* p=9 +',$* .* ='+", '!'#@<#.")* * * *0&%%,%" !&'#." )* condensa )% *) *#",9 +',$* .* 0&%." )* evapora, '!'#@<#.") %4&''# '') +,*)%"#*)3 L") 0&%.") 0&* )* *='+",'# !"# 7'!%%.'. )* ''# volátiles $%*#*# +,*)%"#*) .* ='+", ,*'$%='- *#$* '$')3 L' !'#$%.'. .* .* !'", 0&* .** ''.%,)* ''.%,)* ' &# " .* 0&%." +',' *='+",'," ' $*+*,'$&,' !"#)$'#$* ' ' +,*)%(# .* *0&%%,%"9 )* '' entalpía molar de vaporización H ='+83 E# !"#.%!%"#*) $*,".%#<%!') #",'*) p K 1 '$89 )* '' entalpía molar normal de vaporización H°='+83 L' ='+",%@'!%(# *) )%*+,* &# +,"!*)" *#."$,%!"9 +", " 0&* )&) *#$'+') )"# )%*+,* +")%$%=')3
Ecuación de Clausius–Clapeyron Clausius–Clapeyron.. L' +,*)%(# .* ='+", .* &# 0&%." '&*#$' !"# '
$*+*,'$&,' .%)%#&* !"# ' *#$'+' .* ='+",%@'!%(#9 )*4?# ' *!&'!%(# # p=*# '$8 K H ='+/RT "$*#% *#%.' .' +", C' C'&)% &)%&) &) *; *;+*, +*,%* %*#$' #$'* *#$* #$* .* .*.&! .&!%.' %.' S='+/R 9 "$ +")$*,%",*#$* +", C'+*,"# ' +',$%, .* ') **) $*,".%#<%!') =*, $*' 1283 S *) * !'%" .* *#$,"+' '4#%$&. ,*'!%"#'.' !"# * .*)",.*#8 ' +')', .* &# *)$'." ' "$,"3 *& &%%!% !%(# (# *) &#' 7" 7", ,' ' = =%" %"* *#$ #$' ' .* *= *='+ '+", ",'! '!%( %(# # 0&* )* +, +,". ".&! &!* * Ebul Eb ulli lici ción ón.. L' * !&'#."9 ' **=', ' $*+*,'$&,'9 ' +,*)%(# .* ='+", %4&'' ' ' +,*)%(# $"$' 7%4&,' 3283 L' $*+*,'$&,' .* *&%!%(# .* &# 0&%." .%)%#&* ' .%)%#&%, ' +,*)%(#: * '4&' *&* ' 1 C ' 1 '$ .* +,*)%(#9 ' *#") .* 1 C ' +,*)%"#*) %#7*,%",*) ' 1 '$9 ' <) .* 1 C ' +,*)%"#*) )&+*,%",*) ' 1 '$3 D* ' *!&'!%(# .* C'&)%&)C'+*,"#9 )* .*.&!* ' *;+,*)%(# T * K H ='+/ S='+ R # # p89 ."#.* p *) ' +,*)%(# $"$'3 199 T, T,"&$" "&$"# # *#!" *#!"#$,( #$,( 0&*9 +',' ' '", '",' ' .* 0&%. 0&%.")9 ")9 ' Regla de Trouton. E# 1 ,*'!%(# *#$,* ' *#$'+' "', .* ='+",%@'!%(# ' $*+*,'$&,' #",' .* *&%!%(# H ='+/T *8 *,' '+,";%'.'*#$* 2 J 1 " 1 $'' 3183 S* )'* 0&* H ='+/T * K S='+3 E) .*!%,9 ' ,*'!%(# .* T,"&$"# *) &#'
Eter Etílico Aire
m t a ( , r o p a a ! t e d m n ó i
%resión atmoséric a
&íquido
a) *n Figura 8.2. líquido +ier!e cuando su presión de !apor iguala a la presión atmosérica. A la temperatura de ebullición, la e!aporación deja de producirse nicamente en la superfcie del líquido, aparecen burbujas de gas en su interior.
Etanol 9 8 1 , 5 4 n ó
9
8 Agua 3 , 1 0 n ó
'apor
b) -ráfcas de las presiones de !apor de algunos líquidos. El punto normal de ebullición de un líquido
presión de !apor
( / 0 1 2 3 5 6 ( (( (/
p r e s i ó n atm os éric a
7 a )
4
es la temperatura a la cual la
presión de !apor es igual a ( atm.
7 b )
Tempe Tempe ratura, 89
*.%.' .* '&*#$" .* .*)",.*# ' $"', 1 " .* +',$!&') *+'0&*$'.') *# * *)$'." 0&%." )*+',',') *# * *)$'." 4')*")"3 A4&#") 0&%.")9 !"" * '4&'9 +,*) +,*)*# *#$' $'# # ,*' ,*'!% !%"# "#*) *) **='.') ') +",0&* +",0&* )"# )"# )&)$'# )&)$'#!%' !%')) !"# !"# +',$! +',$!&' &')) H ='+/T* **='. 7&*,$**#$* ')"!%'.') *# * *)$'." 0&%." +3 *>3 *.%'#$* *#'!* .* 5%.,(4*#"89 *)
.*!%,9 !"# &# *)$'." 0&%." '#",'*#$* ",.*#'."3 Tabla 8.1. Entalpía molar de evaporación y temperatura de ebullición normales de algunas sustancias Sustanc
6 8 7
∆ H° va
T° eb ∆ H ° Sustanc ∆ H° va
T° eb ∆ H °va
C
B
B 3 3 9
2 2 8 C
C
H 1 2 9
2 2 8
C 3 3 9
H 6 6 9
H
El puuto crt!co Un líquid !e "uede e#$"r$r redu%iend l$ "re!i&n !'re el líquid "r de'$( del #$lr de !u "re!i&n de #$"r) *r %n+r$, un g$! !e "uede li%u$r un g$! %"rii-ndl $ un$ "re!i&n "r en%i$ del #$lr de l$ "re!i&n de #$"r del líquid) .in e'$rg, %$d$ !u!+$n%i$ +iene un$
N
a) -ráfca del !olumen molar del 9:/ rente a
Figura 8.3. la presión, a !arias
42
%unto crítico
temperaturas. A temperaturas altas, el gas no lica al ser comprimido. ;u compor< tamiento se asemeja al de un gas ideal 7!er fgura 3.(). A temperaturas ineriores la crítica, al comprimir, el gas comien=a a licuar l icuar.. &a región central en orma de
d
m t a n 41 e , n ó i s40 e r %
c
líquido
l í
quido
EQUILIBRIO LIQUIDO "A#OR
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