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Termoquímica-Parte II
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2 LABORATORIO TERMODINMICA QUMICA (PARTE II) UNI-FIGMM
1 UNI-FIGMM
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA
FACULDAD DE INGENIERA GEOLGICA, MINERA Y METALRGICA
LABORATORIO N2
CURSO: Qumica II SECCIN: R
TEMA: Termodinmica Qumica (Parte II)
FECHA DE REALIZACIN: 15/04/15.
FECHA DE ENTREGA: 22/04/15.
DOCENTE: Lembi Castromonte, Reinaldo.
GRUPO N 05
INTEGRANTES:
Cajavilca Yengle, Barry Luis. 20141206I Moreano Vargas, Kiomi Roxy. 20142682I
Nestares Cndor, Edson Fabricio. 20142674F Ortiz Garca, Ricardo Adn. 20141060D
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NDICE
1. Introduccin.. Pg.3
2. Objetivos.... Pg.4
3. Fundamento Terico... Pg.5
4. Parte Experimental... Pg.9
5. Cuestionario..... Pg. 12
6. Observacines..... Pg.15
7. Conclusiones.... Pg.16 8. Aplicaciones a la especialidad... Pg.17
9. Bibliografa.. Pg.21
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INTRODUCCIN
A continuacin trataremos temas de gran importancia en el rea de la termodinmica como los son el calor de fusin y el calor de vaporizacin. Cada
uno de estos trminos involucra procesos qumicos que se observan a diario en elementos como el agua, adems de sustancias propias de las plantas.
El calor de fusin por definicin no es ms que la cantidad de energa necesaria para fundir un mol de una sustancia o de un elemento qumico. Esta definicin
surge de la explicacin del fenmeno de fusin que resulta ser la transicin de un estado slido de la sustancia a un estado lquido.
Para el caso del calor de vaporizacin lo podemos definir como la cantidad de calor necesaria para convertir cierto lquido a su temperatura de ebullicin en
vapor a la misma temperatura; proceso inverso al de la condensacin. Este es un efecto muy parecido al que producen las plantas que transpiran
permanentemente eliminando el agua en forma de vapor. El agua y las plantas por esta razn producen una sensacin de frescor.
Para esta experiencia se emple una serie de procedimientos qumicos que nos permitieron recolectar informacin necesaria para el analisis del comportamiento
trmico de sustancias y elementos.
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OBJETIVOS
Estudiar los cambios de temperaturas involucradas cuando el agua cambia
de slido a lquido y de lquido a gas.
Demostrar la existencia del calor de fusin para el agua, luego hallarlo con
los datos obtenidos para compararlos con el valor de tabla.
Demostrar la existencia del calor de vaporizacin para el agua, luego hallarlo
con los datos obtenidos para compararlos con el valor de tabla.
Analizar los procesos termodinmicos asociados a cambios de estados.
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FUNDAMENTO TERICO
CALOR LATENTE
Calor latente se define como la cantidad de calor que necesita una sustancia
para pasar del estado slido a lquido (calor de fusin) o de lquido a gas (calor de vaporizacin) sin cambio de temperatura. Latente en latn quiere
decir escondido, y se llamaba as porque, al no notarse un cambio de temperatura mientras se produce el cambio de fase (a pesar de aadir calor), ste se quedaba escondido. La idea proviene de la poca en la que se crea que
el calor era una sustancia fluida denominada calrica. Por el contrario, el calor que se aplica cuando la sustancia no cambia de fase, aumenta la temperatura y
se llama calor sensible. Un sistema que consiste en formas slida y lquida de determinada sustancia, a
una presin constante dada, puede estar en equilibrio trmico, pero nicamente
a una temperatura llamada punto de fusin simbolizado a veces como . A esta
temperatura, se necesita cierta cantidad de calor para poder fundir cierta cantidad del material slido, pero sin que haya un cambio significativo en su temperatura. A esta cantidad de energa se le llama calor de fusin, calor
latente de fusin o entalpa de fusin, y vara segn las diferentes sustancias. Se denota por Lf.
El calor de fusin representa la energa necesaria para deshacer la fase slida que est estrechamente unida y convertirla en lquido. Para convertir lquido en
slido se necesita la misma cantidad de energa, por ello el calor de fusin representa la energa necesaria para cambiar del estado slido a lquido, y
tambin para pasar del estado lquido a slido. El calor de fusin se mide en cal / g.
Por ejemplo en el hielo:
Al suministrarle calor al hielo, va ascendiendo su temperatura (calor
especfico) hasta que llega a 0 C (punto de fusin del hielo), a partir de entonces, aun cuando se le siga
aplicando calor, la temperatura no cambia (calor latente) hasta que se
haya fundido del todo. Al ser fundido del todo obtendramos solamente liquido (agua), entonces la
temperatura nuevamente empezar a aumentar (calor especfico) hasta
llegar a 100 C (punto de evaporizacin del agua), a partir de entonces, aun cuando se le siga aplicando calor, la temperatura no aumentar (calor latente) hasta ser evaporizado
totalmente; cuando sea evaporizado totalmente obtendramos solamente gas (vapor).
http://es.wikipedia.org/wiki/Lat%C3%ADnhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_cal%C3%B3ricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_sensiblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_fusi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fusi%C3%B3n_(cambio_de_estado)http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_latentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_latentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Hielohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C2%B0C2 LABORATORIO TERMODINMICA QUMICA (PARTE II) UNI-FIGMM
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Observemos en la siguiente imagen:
En el tramo AB observamos que
hay cambio de temperatura por lo tanto es calor especfico.
En el tramo BC observamos que no hay cambio de temperatura por lo tanto es calor latente.
En el tramo CD observamos que hay variacin de temperatura por
lo tanto es calor especifico.
En el tramo DE observamos que
no hay variacin de temperatura por lo tanto es calor latente.
TIPOS DE CALOR LATENTE
TIPO DE CALOR LATENTE CAMBIO DE ESTADO
Vaporizacin Lquido - Gas
Fusin Slido - Lquido
Sublimacin Slido - Gas
Condensacin Gas - Lquido
Solidificacin Lquido - Slido
Calor de vaporizacin
Es la energa necesaria para cambiar 1 gramo de sustancia en estado lquida, al estado gaseoso en el punto de ebullicin.
Esta energa rompe las fuerzas atractivas intermoleculares y tambin debe proveer
la energa necesaria para expandir el gas. Siendo la cantidad de energa absorbida durante el proceso de
evaporacin de un lquido en ebullicin. Cuando a una cierta cantidad de agua (u
otro lquido) se le suministra calor, ste se invierte inicialmente en aumentar la temperatura del agua. Dicho aumento de temperatura viene determinado por el calor suministrado, la masa de agua, y la constante llamada calor especfico. Pero si la temperatura alcanza el punto de ebullicin del agua (Te 100C,
dependiendo de la presin, y por tanto de la altitud, local), el agua hierve (entra
en ebullicin) y se va transformando en vapor con mayor o menor rapidez segn la velocidad a la que se le est suministrando el calor. Mientras que dura la
transformacin de lquido a vapor (cambio de fase), su temperatura permanece constante en Te, y la energa que se le suministra se invierte en transformar el lquido en vapor.
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Por tanto, el paso de la fase lquida a la fase vapor
requiere de un aporte de energa. La cantidad de energa Q necesaria para pasar una unidad de masa
del estado lquido al estado vapor se denomina calor latente de vaporizacin, y normalmente se denota por la letra L. De esta manera, durante la ebullicin, la
masa mide agua evaporada al suministrar una cantidad de calor Q vendr dada por la expresin:
(1)
Las unidades de L sern por tanto de J/Kg en el sistema
SI, aunque tambin es frecuente usar cal/gr (1 J = 0,24 cal).
Calor de fusin
Se llama "calor de fusin", la energa necesaria
para cambiar 1 gramo de sustancia en estado slido, a estado lquido, sin cambiar su temperatura.
Esta energa rompe los enlaces de slidos, y queda una significativa cantidad, asociada con las fuerzas intermoleculares del estado lquido.
Para que un slido pase al estado lquido debe
absorber la energa necesaria a fin de destruir las uniones entre sus molculas. Por lo tanto, mientras dura la fusin no aumenta la temperatura. Por
ejemplo, para fundir el hielo o congelar el agua sin cambio en la temperatura, se requiere un
intercambio de 80 caloras por gramo, o 80 kilocaloras por kilogramo. El calor requerido para este cambio en el estado fsico del agua sin que exista variacin en la temperatura recibe el nombre de calor latente de fusin o
simplemente calor de fusin del agua.
Esto significa que si sacamos de un congelador cuya temperatura es de 6 C
un pedazo de hielo de masa igual a 100 gramos y lo ponemos a la intemperie, el calor existente en el ambiente elevar la temperatura del hielo, y al llegar a 0 C y seguir recibiendo calor se comenzar a fundir.
A partir de ese momento todo el calor recibido servir para que la masa de hielo se transforme en agua lquida. Como requiere de 80 caloras por cada gramo
(ver cuadro), necesitar recibir 8.000 caloras del ambiente para fundirse completamente. Cuando esto suceda, el agua se encontrar an a 0 C y su temperatura se incrementar slo si se contina recibiendo calor, hasta igualar
su temperatura con el ambiente.
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VALORES DE CALOR LATENTE DE ALGUNAS SUSTANCIAS
En el cuadro siguiente se dan algunos valores del calor latente de fusin para
diferentes sustancias.
SUSTANCIA cal/gr.
Agua 80
Hierro 6
Cobre 42
Plata 21
Platino 27
Oro 16
Mercurio 2,8
Plomo 5,9
En el cuadro siguiente se dan valores del calor latente de vaporizacin de
algunas sustancias.
SUSTANCIA cal/gr.
Agua 540
Nitrgeno 48
Helio 6
Aire 51
Mercurio 65
Alcohol etlico 204
Bromo 44
RELACIN DE CANTIDAD DE CALOR CON CALOR LATENTE
Q = m Donde:
Q: cantidad de calor (caloras)
m: masa (gramos) : Calor latente (caloras/gramos)
UNIDADES DEL CALOR LATENTE
Cal/ gr: caloras entre gramo.
J/kg: joule entre kilogramos.
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PARTE EXPERIMENTAL
EXPERIMENTO N1: Determinacin del calor latente de fusin del hielo. Antes de iniciar la determinacin del calor latente de fusin del hielo, determine
la capacidad calorfica del calormetro, de acuerdo al procedimiento explicado en la prctica N1 y use el valor de dicha constante del calormetro (C) en sus
clculos correspondientes.
Asegrese de que el hielo en trozos est a 0C. Para ello ponga sobre un
papel filtro doblado, tres o cuatro veces, unos trozos de hielo; si estos empapan el papel es seal de fusin, lo que asegura la temperatura de 0C.
Prepare el calormetro con 50 ml de agua (1 ml de H2O = 1 g de H2O)
ligeramente tibia (40 - 50 C). La cantidad de agua debe medirse cuidadosamente con la probeta.
NOTA: Desde el principio hasta el final del experimento, es necesario agitar constantemente con movimientos suaves y completos, puesto que la temperatura debe ser la misma en todo el calormetro. Hay que agitar con violencia para evitar que cantidades indebidas de energa mecnica se convierta
en calor.
Observe y anote la temperatura del calormetro (T1).
Ponga en el calormetro algunos trozos de hielo.
Tape el calormetro, dejando dentro el agitador y el termmetro.
Mueva con el agitador suavemente hasta que todo el hielo se haya fundido.
Observe atentamente la temperatura final del equilibrio y anote (Tf).
Mida el volumen total contenido en el calormetro, deduciendo de dicho valor los 50 ml de agua iniciales que se pusieron, se obtendr la masa de hielo
fundido.
Datos:
SUSTANCIA PRUEBA 1 PRUEBA 2
Equivalente en agua del calormetro 28 cal/C 28 cal/C
Masa inicial de agua en el calormetro 50 g 50 g
Masa final de agua en el calormetro 83 g 68 g
Temperatura inicial del agua en el calormetro 50 C 48 C
Temperatura final de equilibrio 11 C 28 C
Masa de hielo fundido 33 g 18 g
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CLCULOS:
PRUEBA 1
Calor ganado por la masa de hielo: Qg = Q1 + Q2
Calor de fusin de hielo: Q1 = (33 g).L
Calor para elevar la temperatura de 0C a la temperatura de equilibrio:
Q2 = (33 g).(1 cal/g.C).(11C 0C) = 363 cal
Entonces: Qg = (33 g).L + 363 cal
Calor perdido por el agua en el calormetro:
Qp = (50 g).(1 cal/g.C).(11C 50C) + (28 cal/C).(11C 50C)
Qp = - 3042 cal
Por ltimo:
Qg + Qp =0
(33 g).L + 363 cal 3042 cal = 0
L = 81,1 cal/g
PRUEBA 2
Calor ganado por la masa de hielo: Qg = Q1 + Q2
Calor de fusin de hielo: Q1 = (18 g).L
Calor para elevar la temperatura de 0C a la temperatura de equilibrio:
Q2 = (18 g).(1 cal/g.C).(28C 0C) = 504 cal
Entonces: Qg = (18 g).L + 504 cal
Calor perdido por el agua en el calormetro:
Qp = (50 g).(1 cal/g.C).(23C 48C) + (28 cal/C).(23C 48C)
Qp = - 1950 cal
Por ltimo:
Qg + Qp =0
(18 g).L + 504 cal 1950 cal = 0
L = 80,3 cal/g
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EXPERIMENTO N2: Determinacin del calor latente de vaporizacin.
Vierta en el calormetro 50 ml
Deje estabilizar la temperatura de esa masa de agua dentro del calormetro
y anote su valor como T1.
Mientras tanto, llene con agua tibia hasta la mitad del matraz de destilacin,
aadiendo un trocito de porcelana porosa para evitar una ebullicin tumultuosa.
de vapor, se termina el montaje del equipo introduciendo el tubo de desprendimiento en el calormetro.
A la vez que se agita suavemente (con el mismo termmetro) el agua en el calormetro, SE OBSERVA EL TERMMETRO y cuando la temperatura del calormetro haya subido unos 20C o 25C con respecto a la temperatura T1,
se le retira del desprendimiento de vapor y se anota la temperatura a la que haya quedado como T2.
En ese momento se debe apagar el mechero para evitar sorpresivos y enojosos succionamientos por falta de presin. El matraz se enfriar por s
solo.
Mida cuidadosamente el VOLUMEN DE AGUA que contiene el calormetro deduciendo de este volumen los 50 ml iniciales que se agregaron al mismo,
se obtendr la masa del vapor.
Datos:
SUSTANCIA PRUEBA 1
Equivalente en agua del calormetro (C) 28 cal/C
Masa inicial de agua en el calormetro (m1) 50 g
Temperatura inicial del agua en el calormetro (t1) 28 C
Temperatura de ebullicin del agua (t2) 98 C
Temperatura final de equilibrio (tf) 51 C
Masa final de agua en el calormetro (mt) 53 g
Masa de vapor de agua condensada (m2) 3 g
Clculos:
Reemplazando datos:
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CUESTIONARIO
1. Cul es el calor latente de Fusin que obtuvo experimentalmente?
Lf = 80,3 cal/g 2. Cul es el error absoluto y cual es el error relativo de la determinacin?
Error Absoluto:
EAB = x 100 = 100.375%
Error Relativo:
ER = = 0.375%
3. Cul es el calor latente de vaporizacin que obtuvo experimentalmente?
Lv = 551 cal/g
4. Cul es el calor latente de vaporizacin que obtuvo experimentalmente?
Error Absoluto:
EAB = x 100 = 102.037%
Error Relativo:
ER = = 2.037%
5. Por qu el hielo debe estar en la temperatura 0C de equilibrio antes de ser colocado en el calormetro?
En primer lugar porque si tenemos otra temperatura del hielo entonces el calor latente
de fusin nos saldra ms alejado de lo real adems si est debajo de 0C y entonces
ese calor perdido har que el calor latente salga mayor ocasionando un error, es por
eso que se necesita otra forma de calcular el calor latente.
6. Existe algunas diferencias, si el agua se pasa antes o despus de calentarla?Por qu?
S, existe diferencia puesto que en el primer peso es mayor que el segundo, el agua se
escapa en forma de vapor gracias a su energa cintica, hay calor que se desprende y por tanto se reduce su masa.
7. Si el hielo estuviera inicialmente a -5C, escriba las ecuaciones de balance trmico
necesarias para encontrar el calor latente de fusin?
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8. Qu termmetro se usa para conseguir una escala patrn de temperatura?
En la fsica la nocin de temperatura queda definida a partir de conceptos
termodinmicos y por eso la llamamos temperatura
termodinmica. Ella es reconocida como una de las siete magnitudes de base del Sistema Internacional de Unidades (SI).
La medicin de la temperatura termodinmica es compleja,
requiere de mucho tiempo de realizacin y la repetibilidad que
se consigue con un termmetro que mide temperatura
termodinmica, por ejemplo, con el mejor termmetro de gas,
es mayor que la que se obtiene con un termmetro de
resistencia. Dado que para la mayora de las aplicaciones resulta
ms importante la facilidad de uso y la reproducibilidad se utiliza
una escala prctica como lo es la Escala Internacional de
Temperatura de 1990.
9. Qu es equivalente en agua de un calormetro?
Es aquella cantidad de agua que es capaz de absorber o disipar la misma cantidad de
calor que un calormetro, experimentando el mismo cambio de temperatura, que no es
otra cosa que una masa de agua hipottica que intercambiar la misma cantidad de calor
que dichos elementos.
10. Cmo nos alcanza el calor del sol?
El calor puede transferirse de un lugar a otro por tres
mtodos diferentes: conduccin en slidos,
conveccin en fluidos (lquidos o gases) y radiacin a
travs de cualquier medio transparente a ella. El
mtodo elegido en cada caso es el que resulta ms
eficiente. Si hay una diferencia de temperatura el calor
siempre viajar del lugar ms caliente al ms fro.
Tanto la conduccin como la conveccin requieren la
presencia de materia para transferir calor. La radiacin es un mtodo de transferencia
de calor que no precisa de contacto entre la fuente y el receptor del calor.
Podemos sentir el calor del Sol aunque no podemos tocarlo. El calor se puede transferir
a travs del espacio vaco en forma de radiacin trmica. Esta, conocida tambin como radiacin infrarroja, es un tipo de radiacin electromagntica (o luz).
La radiacin es por tanto un tipo de transporte de calor que consiste en la propagacin
de ondas electromagnticas que viajan a la velocidad de la luz. No se produce ningn
intercambio de masa y no se necesita ningn medio.
Los objetos emiten radiacin cuando electrones en niveles de energa altos caen a
niveles de energa bajos. La energa que se pierde es emitida en forma de luz o radiacin
electromagntica. La energa absorbida por los tomos hace que sus electrones "salten"
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a niveles de energa superiores. Todos los objetos absorben y emiten radiacin. Cuando
la absorcin de energa est equilibrada con la emisin, la temperatura del objeto
permanece constante. Si la absorcin de energa domina, la temperatura del objeto
aumenta, si la emisin domina, la temperatura disminuye.
11. Por qu son plateadas las paredes de un termo?
El termo utiliza tres tipos de aislamiento:
Convenccin: Se trata de la transmisin de calor de un espacio a otro en un medio
fludo. Como el termo es un recipiente dentro de otro y entre los dos hay un espacio
vaco, este tipo de transmisin no se da.
Conduccin: forma directa de transmisin de calor de un objeto a otro. Como el
material que se utiliza es de pobre transmisin de calor (Vidrio), este tipo de
transmisin apenas se produce.
Radiacin: Es la propagacin de energa a travs de ondas electromgneticas a travs
del vaco o un medio material.
Como el termo tiene acabado en espejo, el calor rebota y regresa al medio de donde
procede, por eso no se escapa. Como sabemos, los espejos tienen color platino sobre
los cuales se pone vidrio y esto tiene una propiedad de reflexin, justamente los termos
trabajan bajo estas condiciones con un acabado en espejo cuya propiedad reflexiva hace que el calor rebote y regrese al medio de donde procede, por eso el calor no se escapa.
12. Cul es el calor especfico del hielo?
Los calores especficos dependen levemente de la temperatura a la que se halle el
cuerpo. Los valores consignados son promedios. Para el hielo se utiliza el valor aproximado 0.5 cal/gr C.
13. Cul es el calor especfico del agua?
El calor especfico del agua vara con la
temperatura. En la figura se ha
representado la variacin del calor
especfico del agua entre las
temperaturas de 0 y 100 C,
manteniendo la presin constante de 1
atmsfera. Se puede observar que el
valor es 1 en las proximidades de 15 C,
debido a las forma escogida para
definir la unidad de calor. Para el agua
lquida se utiliza el valor aproximado 1 cal/gr C.
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OBSERVACIONES
Al agregar el hielo al calormetro este cambia de estado rpidamente; esto lo
notamos al agitar el agua con el termmetro.
Se asume que la temperatura del hielo usado es 0 C; esto queda evidenciado en el cambio de estado del mismo al estado lquido durante su medicin.
La masa y el volumen de hielo usado se calcula por diferencia como mtodo para minimizar el error de medicin. Adems notamos que la masa y el
volumen no son numricamente iguales debido a que la densidad del hielo es menor al agua lquida; es decir es menor que la unidad.
La fusin del hielo tardo ms del esperado, debido a que el agua se encontraba ligeramente tibia.
La agitacin se realiz suavemente para que la energa mecnica no se
convierta en calor.
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CONCLUSIONES
Se comprueba que mientras hay cambio de estado en una sustancia, esta no vara su temperatura.
Se concluye que la temperatura de fusin del agua es de 0 C
Sabemos que la LFUSIN del H2O es tericamente 80cal/g; sin embargo, experimentalmente hemos btenido 81.1 cal/g en la primera prueba y 80.3
cal/g lo que comprueba el margen de error en todo procedimiento experimental.
Experimentalmente se concluy que el calor latente de fusin del agua se aproxima al valor terico que es 80 cal/g.
En el experimento corroboramos, con un pequeo margen de error que el calor latente de vaporizacin del agua es de 540 cal/g.
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APLICACIONES A LA ESPECIALIDAD
La termodinmica en nuestra especialidad se puede usar en los diagramas de
fases de los minerales, tambin en metamorfismo, con la regla de las fases. DIAGRAMA DE FASES
Se denomina diagrama de fase a la representacin grfica de las fronteras entre diferentes estados de la materia de un sistema, en funcin de variables elegidas
para facilitar el estudio del mismo.
ESTABILIDAD, ENERGA DE ACTIVACIN Y EQUILIBRIO
Los minerales son estables dentro de una gama de variables fsicas y qumicas.
Sobrepasadas estos lmites se transforman en otros minerales (o se funden o disuelven). Las principales variables de las que depende la estabilidad de un mineral son:
La Temperatura
Modifica las redes cristalinas.
Llega a fundirlos si es muy elevada.
Facilita las reacciones qumicas con compuestos prximos y la difusin de iones en las redes cristalinas.
La Presin
Modifica la red cristalina haciendo minerales ms densos.
Recristaliza algunos minerales.
TEMPERATURA
Provee la energa para las reacciones qumicas, es el principal agente del
metamorfismo. El aumento de la temperatura es producido por: Gradiente
Geotrmico (30C/Km.), Intrusiones gneas, Desintegracin radioactiva (flujo de
calor), Friccin tectnica, Convecciones del manto.
Consecuencias del aumento de la temperatura:
Mayor energa de activacin para la recristalizacin de los minerales.
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Al aumentar la temperatura la difusin de los iones es ms eficiente.
Los minerales que contiene componentes voltiles (H2O, CO2) son menos estables y se produce la prdida de estos componentes, por lo que los
minerales recristalizados son menos ricos en voltiles.
Al aumentar la temperatura el material rocoso adquiere un comportamiento
viscoplstico que produce cambios en la textura de las rocas y deformacin por la accin de esfuerzos dirigidos.
PRESIN
El aumento de la presin es producido por: Fuerzas no direccionales:
Presin hidrosttica (columna de agua) o presin uniforme, produce cambios en el volumen del material.
Presin litosttica (presin de confinamiento >275 Kbar/Km.
Presin de poros (fluidos). Local, por salida de fluidos. Fuerzas direccionales:
Presin dirigida o presin de cizalla, produce cambios en la forma del material.
Consecuencias del aumento de la presin:
Al aumentar la presin, los minerales presentes en las rocas estn sujetos a esfuerzos que tienden a comprimirlos, como consecuencia ocurre la recristalizacin en estructuras atmicas ms compactas o ms empacadas y de
mayor densidad en comparacin al mineral original. Por efecto de la presin los minerales de las rocas son comprimidos.
La mayor evidencia del efecto de la presin durante el metamorfismo son los minerales orientados.
ENERGA DE ACTIVACIN DE MINERALES
La energa de activacin suele utilizarse para denominar la energa mnima
necesaria para que se produzca una reaccin qumica dada. Para que ocurra una reaccin entre dos molculas, stas deben colisionar en la orientacin
correcta y poseer una cantidad de energa mnima. La relacin entre la energa de activacin (Ea) y el incremento de la entalpa de
.
El punto de mayor energa representa el estado de transicin.
Con un catalizado, la energa requerida para que la reaccin entre
en el estado de transicin disminuye, por lo tanto, la energa necesaria para iniciar la energa
tambin disminuye.
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COMPONENTES
Los diagramas de estabilidad mineral, o de fases, que nos interesan en el campo de la
Mineraloga son aquellos en que todas las fases estn en estado slido. Componentes son el nmero mnimo de
entidades qumicas necesarias para definir las composiciones de todas las fases de un
sistema. En funcin del nmero de componentes
podemos distinguir:
DIAGRAMAS DE UN COMPONENTE
Los diagramas de un nico componente representan los campos de estabilidad
en funcin de P y T de las fases polimrficas de un determinado compuesto.
Grafito: C
Sistema : Hexagonal
DIAGRAMAS DE DOS COMPONENTES
En este tipo de diagramas se representa
normalmente en el eje de abscisas la composicin del sistema y en ordenadas la temperatura.
Solucin slida completa entre dos miembros extremos: Las fases minerales
puras se denominan A y B y presentan una temperatura de fusin TA y TB respectivamente.
PLAGIOCLASA
Tomemos como ejemplo el sistema Albita-Anortita, que describe el
comportamiento de las plagioclasas en procesos de cristalizacin magmtica.
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SERIE
DEL OLIVINO ENTRE FORSTARITA Y FAYALITA
Sistema Forsterita-Fayalita, que describe el comportamiento del olivino en procesos de
cristalizacin magmtica. El olivino forma una solucin slida completa con sustitucin isovalente, es decir,
una aleacin natural en la cual el Mg y el Fe bivalentes.
Olivino
Forstarita
CLASE Silicatos
SUBCLASE Nesosilicatos
SISTEMA
CLASE Silicatos
SUBCLASE Tectosilicatos
SISTEMA
Fayalita
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BIBLIOGRAFA
Brow, Lemay, Bursten, Murphy; Qumica la ciencia central; Stima edicin;
Pg. 149, 157, 158; Ed. Pearson; Mxico; 1998
Young D. Hugh y Roger A. Freedman; Fsica Universitaria volumen 1; Decimosegunda edicin; Pg. 582, 583, 584, 592; Ed. Pearson; Mxico; 2009
Raymond Chang; Qumica; Novena edicin; Pg. 226, 227, 232, 239; Ed. Mc
Graw Hill; Mxico; 2007