DISOLUCIONES
IDEALES
CONCEPTOS BÁSICOS
MEZCLA: sistema multicomponente.
DISOLUCIÓN: mezcla homogénea.
DISOLUCIÓN: sistema homogéneo multicompon...
Clasificación de las disoluciones

• Dependiendo de la naturaleza de la fase:
Sólida

Líquida

Gaseosa
• En el caso de las disoluciones líquidas, el soluto puede estar
en cualquier otra fase.
Soluto sólido

Soluto líquido

So...
• Según el número de componentes: binaria, ternaria…

• Según la composición y tipo de componentes:
Tipo A: rango ilimitad...
La descripción de una disolución implica conocer sus
componentes y sus cantidades relativas → composición.

Formas de expr...
• Concentración molar o molaridad (c)
ci = ni / V disolución

• Unidades: mol⋅L-1 (molar)
• Desventaja: Varía con T
• Vent...
Disoluciones ideales

DISOLUCIÓN GASEOSA IDEAL
DISOLUCIÓN LÍQUIDA IDEAL
MODELO DE LA DISOLUCIÓN GASEOSA IDEAL
Descripción fácil gracias al modelo del gas
ideal
1) Descripción molecular:
•
Molécu...
MODELO DE LA DISOLUCIÓN LÍQUIDA IDEAL
1) Descripción molecular
Disolución en la cual las moléculas de las distintas especi...
Medida de las magnitudes extensivas

• ¿Que volumen se obtiene si se agrega 1 mol de agua (18 ml) a un
volumen grande de a...
Las magnitudes extensivas (con excepción de la masa)

NO SON ADITIVAS
V(disolución) ≠ V1 + V2
∆V(disolución) ≠ ∆V1 + ∆V2
…...
Problema:

¿Cómo podremos calcular las magnitudes
extensivas y sus variaciones (V y dV) para
una disolución?
Solución:

Definiendo las
MAGNITUDES MOLARES PARCIALES
Tomamos el volumen como ejemplo de variable extensiva
dV = (∂V/∂P)T,nj dP + (∂V/∂T)P,nj dT + Σ(∂V/∂ni)P,T,nj dni
P,T const...
Ejemplo: mezclamos 3 moles de agua con 1 mol de etanol

Si los volúmenes fueran aditivos:
V = 3mol x 18ml/mol + 58ml/mol =...
P,T constantes:
Por otra parte:

V = cte n

derivando: dV = cte dn

ni = xi n

derivando: dni = xi dn

De la definición de...
Ejemplo: mezclamos 3 moles de agua con 1 mol de etanol

17.7

55.8

x(etanol) = 0.25: V(agua) = 17.7 ml/mol; V(etanol) = 5...
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Introduccion a las_disoluciones_y_disoluciones_ideales

  1. 1. DISOLUCIONES IDEALES
  2. 2. CONCEPTOS BÁSICOS MEZCLA: sistema multicomponente. DISOLUCIÓN: mezcla homogénea. DISOLUCIÓN: sistema homogéneo multicomponente (1 sóla fase con varias sustancias)
  3. 3. Clasificación de las disoluciones • Dependiendo de la naturaleza de la fase: Sólida Líquida Gaseosa
  4. 4. • En el caso de las disoluciones líquidas, el soluto puede estar en cualquier otra fase. Soluto sólido Soluto líquido Soluto gaseoso LA FORMACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN PUEDE SER UN PROCESO DE CAMBIO DE FASE
  5. 5. • Según el número de componentes: binaria, ternaria… • Según la composición y tipo de componentes: Tipo A: rango ilimitado de composiciones y todos los componentes en la misma fase que la disolución. Tipo B: disolvente (mayor concentración y misma fase que la disolución) + solutos (los demás).
  6. 6. La descripción de una disolución implica conocer sus componentes y sus cantidades relativas → composición. Formas de expresar la composición Magnitud universal: Fracción molar (x) ni xi = n Tot • Representa el tanto por uno en moles de i • Adimensional ∑ xi = 1 • 0 ≤ xi ≤ 1 ; i
  7. 7. • Concentración molar o molaridad (c) ci = ni / V disolución • Unidades: mol⋅L-1 (molar) • Desventaja: Varía con T • Ventaja: Facilidad para medir V • Molalidad (m) mi = ni / Kg disolvente • Unidades: mol⋅kg-1 (molal,m) • Ventaja: No varía con T
  8. 8. Disoluciones ideales DISOLUCIÓN GASEOSA IDEAL DISOLUCIÓN LÍQUIDA IDEAL
  9. 9. MODELO DE LA DISOLUCIÓN GASEOSA IDEAL Descripción fácil gracias al modelo del gas ideal 1) Descripción molecular: • Moléculas puntuales (V despreciable). • No existen interacciones intermoleculares entre ellas. 2) Descripción termodinámica: • PV = nRT Ley de Dalton: Pi = P . yi • John Dalton (1766-1844)
  10. 10. MODELO DE LA DISOLUCIÓN LÍQUIDA IDEAL 1) Descripción molecular Disolución en la cual las moléculas de las distintas especies son tan semejantes unas a otras que las moléculas de uno de los componentes pueden sustituir a las del otro sin que se produzca una variación de la estructura espacial de la disolución ni de la energía de las interacciones intermoleculares presentes en la misma. 2) Descripción termodinámica Ley de Raoult Presión parcial de i en el vapor en equilibrio con la disolución Pi = x iL Pi* Fracción molar de i en la disolución líquida Presión de vapor del líquido i puro François Marie Raoult (1830-1901)
  11. 11. Medida de las magnitudes extensivas • ¿Que volumen se obtiene si se agrega 1 mol de agua (18 ml) a un volumen grande de agua (100 l)? 1 mol agua + 100 l agua = 100,018 l de disolución • ¿Que pasa si se agrega 1 mol de agua a un volumen grande de etanol (100 l)? 1 mol agua + 100 l etanol = 100,014 l de disolución
  12. 12. Las magnitudes extensivas (con excepción de la masa) NO SON ADITIVAS V(disolución) ≠ V1 + V2 ∆V(disolución) ≠ ∆V1 + ∆V2 …y al igual la entropía, la energía de Gibbs, la entalpía, la energía interna, etc.
  13. 13. Problema: ¿Cómo podremos calcular las magnitudes extensivas y sus variaciones (V y dV) para una disolución?
  14. 14. Solución: Definiendo las MAGNITUDES MOLARES PARCIALES
  15. 15. Tomamos el volumen como ejemplo de variable extensiva dV = (∂V/∂P)T,nj dP + (∂V/∂T)P,nj dT + Σ(∂V/∂ni)P,T,nj dni P,T constantes: dV = Σ(∂V/∂ni)P,T,nj dni Definimos: Vi = (∂V/∂ni)P,T,nj Vi = Volumen Molar Parcial dV = ΣVi dni
  16. 16. Ejemplo: mezclamos 3 moles de agua con 1 mol de etanol Si los volúmenes fueran aditivos: V = 3mol x 18ml/mol + 58ml/mol = 112 ml pero…….V (real) = 109 ml ¿?
  17. 17. P,T constantes: Por otra parte: V = cte n derivando: dV = cte dn ni = xi n derivando: dni = xi dn De la definición de volumen molar parcial: dV = ΣVi dni = ΣVi xidn = (ΣVi xi) dn cte = ΣVi xi V = ΣVi xi n = ΣVi ni
  18. 18. Ejemplo: mezclamos 3 moles de agua con 1 mol de etanol 17.7 55.8 x(etanol) = 0.25: V(agua) = 17.7 ml/mol; V(etanol) = 55.8 V = 3mol x 17.7ml/mol + 55.8ml/mol = 108.9 ml

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