Diapositiva 1

Equilibrio entre fases Construccin del diagrama deFases del ciclo hexano

I. OBJETIVO GENERAL Interpretar el diagrama de fases de una sustancia pura, construido a partir de datos de presin y temperatura obtenidos a travs de diferentes mtodos. II. OBJETIVOS PARTICULARES a. Comprender la informacin que proporcionan la regla de las fases de Gibbs y la ecuacin de Clausius-Clapeyron. b. Distinguir los equilibrios entre las diferentes fases (slido, lquido, vapor). c. Deducir las propiedades termodinmicas involucradas en la transicin de fases. III. PROBLEMA Construir el diagrama de fases del ciclo hexano a partir de datos obtenidos en la literatura, experimentales y calculadosRegla de las fases de GibbsLos llamados Diagramas de Fase representan esencialmente una expresin grfica de la Regla de las Fases, la cual permite calcular el nmero de fases que pueden coexistir en equilibrio en cualquier sistema, y su expresin matemtica est dada por:F=C-P+2Dnde:C = nmero de componentes del sistemaP = nmero de fases presentes en el equilibrioF = nmero de grados de libertad del sistema (variables: presin, temperatura, composicin)

Componente: especies qumicamente independientes para describir la composicin de cada fase del sistema.

Fase: partes macroscpicas de una composicin qumica y propiedades fsicas homogneas que forman un sistema.

Grado de libertad: nmero de restricciones o nmero de variables independientes para describir un sistema.Ecuacin de ClapeyronDiagrama de fasesSe da en condiciones de P y T a las cuales puede coexistir en equilibrio las 3 fases de una sustancia pura , solida liquida y gaseosa.Ejemplo :punto triple del agua

Consiste en que a una cierta temperatura 0.01c y 0.6117kpa se presentan los 3 estados solido liquido y gaseoso. Sirve para calibrar escalas Celsius y k.

Temperatura de fusin: El punto de fusin o la temperatura de fusin es la temperatura a la cual una sustancia pasa del estado slido al estado lquido, o a la inversa. Tambin se denomina punto o temperatura de solidificacin. Por ejemplo la temperatura de fusin del agua a una presin de 1 atm es de 0 C

Temperatura de ebullicin: La temperatura de ebullicin es aquella a la cual la presin de vapor del lquido es igual a la presin externa. En este punto, el vapor no solamente proviene de la superficie sino que tambin se forma en el interior del lquido produciendo burbujas y turbulencia que es caracterstica de la ebullicin. La temperatura de ebullicin permanece constante hasta que todo el lquido se haya evaporado.

Temperatura crtica: Temperatura sobre la cual un gas no puede ser licuado solo con presin. A esta temperatura, no hay distincin entre lquido y vapor, teniendo ambos la misma densidad y constituyendo un sistema homogneo.

Presin crtica: A temperatura crtica, la ms alta presin en la que un material puro puede existir como gas en equilibrio con su lquido.Entalpa de fusin: La entalpa de fusin o calor de fusin es la cantidad de energa necesaria para hacer que un mol de un elemento que se encuentre en su punto de fusin pase del estado slido al lquido, a presin constante.

Entalpa de vaporizacin: La entalpa de vaporizacin o calor de vaporizacin es la cantidad de energa necesaria para que la unidad de masa (kilogramo, mol, etc.) de una sustancia que se encuentre en equilibrio con su propio vapor a una presin de una atmsfera pase completamente del estado lquido al estado gaseoso. Se representa por Hvap, por ser una entalpa.Datos del CiclohexanoTemperatura de fusin normal280.15 K

Temperatura de ebullicin normal.

354.15 K

Temperatura crtica

553.35 K

Presin crtica

40.22 atm

Hf

2662.6 J/mol

Hv

33003J/mol

Densidad del lquido

0.7418 g mL-1

Densidad del slido

0.842g mL-1