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Tema 6(previo)Cambios de estadosde sustancias puras
MecánicoTérmicoEquilibriosEquilibrio químicoMaterialEquilibrio de fasesGasesSólido/líquidoEn disolución
MecánicoTérmicoEquilibriosEquilibrio químicoMaterialEquilibrio de fases Gases Sólido/líquido En disolución
CONCEPTOS BÁSICOS.FASES Y TRANSICIONES DE FASES.Sistema homogéneo: sistema a lo largo delcual cada propiedad macroscópica intensivaes constante.Fase: Porción homogéneade un sistema.Sistema heterogéneo:Sistema formado por doso más fases.Varios componentesUn solo componente(sustancia pura)
Transición de fase: Conversión de una fase en iónFusiónCongelaciónSólidoDeposición
EQUILIBRIO LÍQUIDO VAPOR.CURVAS DE PRESIÓN DE VAPOR.Sistema abiertoSistema cerradoCuando la velocidad de evaporacióniguala la velocidad de condensaciónPresión del gas constanteEquilibrio dinámico Equilibrio entre las fasesH2O (l) H2O (g)
Presión de vapor de un líquido: presión ejercidapor su vapor cuando los estados líquido y gaseosoestán en equilibrio dinámico.SustanciasVolátilesPvapor alta a TambNo volátilesPvapor baja a Tamb
¿Cómo varía la presión de vapor con la temperatura?Curvas depresión de vapora) Éter dietílico, b) benceno, c) agua, d) tolueno, e) anilina
¿Cuándo hierve un líquido?Cuando Pvap PextEs posible la formación deburbujas de vapor en elinterior del líquido.Punto de ebulliciónPunto de ebullición normal: temperatura a la que la presiónde vapor del líquido es igual a la presión de 1 atm.
Lectura alternativa de las curvas:El punto de ebullición de un líquido varía con la presión23.825
ConsecuenciasMonte Kilimanjaro (Tanzania)5895 m de altitud, P 350 mmHgTeb (agua) 79ºC
AplicacionesP 2 atm Teb (agua) 120ºCOlla rápidaTiempos de cocción más rápidos
DIAGRAMAS DE FASES.Curva de presión de vapor de un líquidola presión del vapor que está en equilibrio con el líquido a una T dadaLa curva nos informa desituaciones de equilibriolíquido 200Curva de equilibrio entre fases10000102030405060T/ºC708090 100 110 120Cada punto nos da una pareja de valores(P, T) para los cuales existe equilibrioSi, a una P dada, T Teb : La fase más estable es el gasSi, a una P dada, T Teb : La fase más estable es el líquido
Diagrama de fases para el aguaTfusTebnormalnormalOC: Curva del equilibrio líquido gas (curva de Pvap)OD: Curva del equilibrio sólido líquidoOA: Curva del equilibrio sólido gas
STPunto O: Punto triple (coexisten las tres fases en equilibrio)PPT y TPT son características de cada sustancia(agua: PPT 4.58 mmHg; TPT 0.01ºC)PR: sólido fusión líquido vaporización gasCuando P PPT ST: sólido sublimación gas
Sublimación: AplicacionesLiofilización: deshidratación a baja presión1) Congelar café molido2) Disminuir la presión3) El agua sólida pasa a agua gas, que se elimina.Ventajas:* Evita secado por calentamiento (destruiría moléculas del sabor)* Evita que se estropee (en ausencia de agua no crecen bacterias)
Diagrama de fases para el CO2Curva pto. fusión:Pendiente positivaComo PPT 1 atmSublimaUtilidad: efectosde humo y nieblaCO2 (s):hielo seco
C: punto críticoCaracterístico de cada sustancia(agua: Tc 374ºC, Pc 218 atm)Al ascender por la curva L GAumenta gas y disminuye líqEn C: gas líq
Más allá del punto crítico Fluido supercríticoConsecuencia: Para T Tc la sustancia gaseosa no se puede licuar,por más presión que apliquemos.[p.ej.: Tc (O2) 118ºC. A Tamb es imposible licuarlo].Aplicación:CO2 supercrítico se usa para extraer la cafeína del café.
DIAGRAMAS DE FASES. Curva de presión de vapor de un líquido la presión del vapor que está en equilibrio con el líquido a una T dada La curva nos informa de situaciones de equilibrio líquido gas. Curva de equilibrio entre fases Cada punto nos da una pareja de valores
