FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

1. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS FISICOQUÍMICA J. González Carmona M. del S. A. Meza Reyes

2. TERMODINÁMICA DE DISOLUCIONES DISOLUCIONES DE NO ELECTROLITOS

3. Presión P (atm) pBo = 94.6 Líquido L p = pT + pB V L + V pB L pTo = 29.1 V pT Vapor 0 XB (moles) 1 y’ x y x’ Tolueno Benceno Composición Fig. IX-1. Presiones de vapor en función de la composición a 25° C para el sistema Benceno – Tolueno. Fig. IX-2.- Diagrama Presión – Composición.

4. P (atm.) P (Atm.) Henry 600 320 Raoutl 240 400 pacetona 160 pacetona 200 80 Raoult Henry 0 XCS 1 0 1 Acetona CS2 Acetona CHCl3 Fig. IX-3.- Presión de vapor del sistema Acetona – Sulfuro de Carbono a 35° C. Fig. IX-4.- Presión de vapor del sistema Acetona – Cloroformo a 35° C.

5. Xi 0 Xi 1 Ra He ln Xi Xi = 1 Fig. IX-5.- Variación del potencial químico del componente i con ln Xi para un sistema con desviación negativa a la ley de Raoult.

6. T = constante T (K) p = constante Líquido T T1 T2 T3 T4 b Vapor k Presión (mm de Hg) p2 c a d e Vapor p1 Líquido A x1 x0 x2 x4 x3 B A x4 x3 x2 x1 x B XB (moles) XB (moles) Fig. IX-6. Diagrama Presión – composición de un sistema binario Fig. IX-7.-Diagrama Temperatura – Composición de una disolución binaria.

7. T (K) T = constante p (atm.) p = constante Vapor Líquido Líquido Vapor XB (moles) A XB (moles) B A B Fig. II-8.- Diagrama p – X y T – X de una disolución azeotrópica.

8. Disolvente Presión (atm.) Disolución 1 atm Tf T0 T0 Tb Temperatura (K) Fig. X-1.- Propiedades coligativas.

9. Vapor Disolvente Fase líquida Disolvente + Soluto Disolución Fase sólida Soluto no volátil + Disolvente volátil Disolvente Fig. X-2.- Equilibrio Líquido – Vapor en una disolución Fig. X-3.- Equilibrio Líquido – Sólido en una disolución

10. P P Fase  Fase  Disolvente Disolución Fig. X-3.- Representación esquemática de un osmómetro.

11. Medio isotónico Medio hipotónico Disolución no ideal Disolución ideal Medio hipertónico Concentración Fig. X-5.- Comportamiento del agua para una célula situada en diferentes medios. Fig. III-4.- Frente a c para disoluciones ideales y no ideales.

12. Na+ c + x Na+ c Na+ b Na+ b - x Cl- x P- c Cl- b Cl- b - x P- c A Fig. III-6.- Equilibrio de Donnan A. Antes de que empiece la difusión. B. En equilibrio, la membrana es permeable a todo, excepto a los iones P.

13. I II I I I RII a RI RIII R RIV D DI b DII M = 1 c = 1 x i ln X Fig. XI-1.Potencial químico del componente i en función del ln X para una mezcla con desviación negativa a la ley de Raoult.

14. TERMODINÁMICA QUÍMICA EQUILIBRIOS ELECTROQUÍMICOS

15. Fuerza iónica Energía potencial Nube iónica 0 Distancia Fuerzas atractivas Fig. XIII-1. Potencial de Interacción ión central – nube iónica

16. Estado inicial Estado final Iones descargados en disolución Iones cargados en disolución Iones no cargados Iones cargados Trabajo para cargar el ión i (A) i i Iones descargados Iones cargados Fig. XIII-2.- Trabajo de formación de un ión en el seno de una disolución.

17. No electrolito Ideal Electrolito Fig. XIII-3.- Variación de con la fuerza iónica.

18. Fuente de diferencia de potencial Electrones e + - Electrolito Electrodo - - + + + - + + + + + + + - - + + + + - + - + + + + + + + + + - - + + + + + - + - - + + + + + + + - + + - + + + + - + - + + - + + + Incremento de potencial electrostático Incremento de concentración de + Migración de iones + Difusión de iones + Migración de iones - Fig. XIII-4.- Desplazamiento de los iones. A. Por difusión. B. Por migración.

19. z z y y x x Plano A Plano B Fig. XIII-5.- Efectos del gradiente de potencial electroquímico en dirección del eje.

20. 8 Conductividad Eléctrica específica (Ohms-1)(cm-1)(10-1) HSO4 7 HCl KOH 6 5 KCl 4 AgNO3 3 Cd(NO3)2 2 CuSO4 MgSO4 1 CH3COOH Concentración Moles x lts-1 0 10 15 5 Fig. XIII-6.- Conductividad eléctrica específica de disoluciones de algunos electrolitos en función de la concentración.

21. H2SO4 400 390 KOH 350 340 CaCl2 Na2CO3 300 290 250 240 KCl HCl 200 190 150 140 100 KOH 90 KCl CuSO4 CH3COOH CH3COOH 50 40 0 0 0 1 2 3 4 5 c (mol/lts) 20 100 200 500 1000 (cm3) Fig. XIII-7. Conductividad eléctrica equivalente en disoluciones de algunos electrolitos en función de la concentración. XIII-8. Conductividad eléctrica equivalente en función de la dilución.

22. Experimental Kolhrausch Fig. VI-9. Variación de la conductividad eléctrica equivalente con

23. 0.06 0.05 Índice de regulación 0.04 0.03 0.02 0.01 0 pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Fig. XIII-10.-Esquema de la capacidad reguladora de una disolución.

24. Cu Zn - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + Zn++ Cu++ Disolución de CuSO4 Disolución de ZnSO4 Fig. XIV-1. Potenciales de electrodo.

25. e e e e A Ánodo Cátodo Cátodo Ánodo Zn - Zn - Cu + Cu + + - + - + - - + Pila galvánica Zn Zn2+ + 2e (oxidación) Cu2+ + 2e Cu (reducción) Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu Célula electrolítica Zn2+ + 2e Zn (reducción) Cu Cu2+ + 2e (oxidación) Zn2+ + Cu Zn + Cu2+ Fig. XIV-2. Pila de Daniell, galvánica y electrolítica.

26. Ag Platino AgCl Gas Platino platinizado Cl - M+ Fig. XIV-4. Electrodo Plata – Cloruro de Plata. Fig. XIV-3. Electrodo de gas.

27. TERMODINÁMICA QUÍMICA EQUILIBRIOS HETEROGÉNEOS

29. P (atm.) 73 Punto crítico Punto triple Sólido 200 Líquido P (atm.) Líquido Sólido Punto triple 1 Punto triple 1 0.006 Vapor Vapor Tb 0.0067 Tf 0 374 - 78.2 31.1 0.0098 100 - 56.6 T (°C) T (°C) Fig. XV-2. Diagrama de fases del CO2 (esquemático). Fig. XV-1. Diagrama de fases del agua (esquemático).

30. 128.8 3 Monoclínico Líquido Presión (atm.) Rómbico 4 2 1 Vapor 95.4 114 119 151 Temperatura (°C) Fig. VX-3. Diagrama de fases del azufre (esquemático).

31. a 65.9 b Dos fases Una fase T °C T °C Dos fases L 2 L 1 20 0 c 18.5 B A Una fase X 0 X1 X2 100 Fenol (%) Trietilamina (%) 209 Dos fases Fig. XV-4. A. Sistema agua – fenol B. Sistema agua – trietilamina C. Sistema agua – nicotina. C 60.8 Una fase Nicotina (%)

32. 800 760 712.3 Vapor p = pA + pB 600 Presión mm Hg 400 A 200 B 47.7 80 90 100 110 Temperatura °C Fig. XV-5. Líquidos inmiscibles en equilibrio con su vapor. Fig. XV-6. Presiones parciales del agua, yodbenceno y sus mezclas.