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Equilibrio. Propiedad termodinámica fundamental para describirlo. m i. ¿De qué depende?. ¿Cuál es su forma funcional?. buscando respuestas. 1 ro Estudiamos sistemas ideales: Gas ideal Solución ideal Solución idealmente diluida 2 do Adaptamos las ecuaciones - PowerPoint PPT Presentation
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Equilibrio
Propiedad termodinámicafundamental para describirlo
i
¿De qué depende? ¿Cuál es su forma funcional?
buscando respuestas
1ro Estudiamos sistemas ideales:•Gas ideal•Solución ideal•Solución idealmente diluida
2do Adaptamos las ecuacionesideales para que sean válidas en los casos reales
Gas ideal
),( de partir a ),(12
PTGPTG
dPPG
PTGPTGP
PnjT
),(),(2
1,
12
2
1
2
112
),(),(
P
P
P
P PdP
RTdPVPTGPTG
)ln(),(),(1212
PPRTPTGPTG
Sea P1= estándar, )(),( 0
1TGPTG
)ln()(),( 0
21
0
2PPRTTGPTG
Calcular
(1)
(2)
Solución ideal
• Todos los componentes cumplen la ley de Raoult: pi = xi pi
0
• Hmax=0 y Vmez=0
pi0 = pi
0 (T, P)
Solución idealmente diluida
• El solvente cumple la ley de Raoult: pi = xi pi
0
• Los solutos volátiles cumplen la ley de Henry: pi = xi Ki
Ki = Ki(T, P, solvente)
Soluciones reales
xi0 1
pi0
xi0 1
pi0
desviacionespositivas
desviacionesnegativas
p
p
HenryRaoult
HenryRaoult
Potenciales químicos en una solución ideal
En el equilibrio i, liq = i, vap , luego:
)ln(0
, , ivapiliqipRT
Utilizando la ley de Raoult
)ln()ln(00
, , iivapiliqixRTpRT
Definimos )ln(00
,
0
, ivapiliqipRT (4)
)ln(0
, , iliqiliqixRT
función de T y P
(3)
(5)
luego:
Potenciales químicos en la solución
idealmente diluida
En el equilibrio i, liq = i, vap , luego:
)ln(0
, , ivapiliqipRT
Utilizando la ley de Henry
)ln()ln(0
, , iivapiliqixRTKRT
Definimos )ln(0
, , ivapiliqiKRT
(7)
)ln(xRTliqliq
función de T y P ydel solvente
Solutos volátiles
(6)
luego:
(8)
Potenciales químicos en sistemas reales
Gas real
)ln()(0
iiifRTT
),...,,,(1 kii
xxPTff fugacidad
)(0 Ti
potencial químico estándar
)(0 Ti
)ln(PRT0
(9)
),...,,(1 kii
xxPTaa actividad
),(0 PTgi potencial químico estándar
)ln(),(0
iiiaRTPTg
Soluciones reales
En algunos casos depende también del solvente
Sistema racional
),(),( 0 PTPTgii
)ln()(0
iiiaRTT
)ln(),( 0
iiiixRTPTx
iiixax
Cuando
O sea
Para iiixax
Escribimos iixa
i
Por lo tanto 1
iix
Uso: componentes con xi>>0
),...,,,(1 n
xxPTii
= factor de actividad
Sistema práctico
),(),( * PTPTgii
)ln()(*
iiiaRTT
)ln(),( *
iiiixRTPTx
iiixax
Cuando
O sea
Para iiixax
Escribimos iixa
i
Por lo tanto 1 ii
x
Uso: componentes con xi<<1
),...,,,(1 n
xxPTii
= factor de actividad
Estados estándar en bioquímica
iPADPOHATP
2
HHPOADPOHATP 2
4
3
2
4
]ln[)()( 333 ATPRTATPATPii
3 ),(][ 3
ATPcpHTfATP
)ln()),(ln()()(3
33
ATPicRTpHTfRTATPATP
i
)),(ln()()(' 33 pHTfRTATPATPii
)ln()(')(3
33
ATPicRTATPATP
i
conc analítica
conc molar
(10)
potencial químico delestado estándar bioquímico
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