1. Miscibilidad de líquidos
Principalmente cuando hablamos de líquidos se hace referencia a aquel
estado de agregación donde las moléculas se encuentran a distancias
considerables unas con otras y que representan una dependencia
gradual con la temperatura, es decir que el comportamiento de un
líquidos al igual que algunas de sus propiedades ( solubilidad, densidad,
miscibilidad) depende directamente de la temperatura y son casi
independientes de la presión, cuando la presiones son muy elevadas
algunas pueden verse ligueramente afectadas.
Por otra parte, la miscibilidad es una propiedad de los líquidos para
mezclarse o disolverse en otro líquido, esta depende de la temperatura
como la solubilidad en suspensiones, la mezcla de líquido puede
clasificarse según la miscibilidad, una de sus clasificaciones:
La mezcla de líquidos parcialmente miscibles:
En este tipo de mezclas sus componentes (A-B) son líquidos que
presentan un cierto punto de miscibilidad de uno en el otro formando
dos fases:
-Fase rica en A
-Fase rica en B
Principalmente este tipo de mezclas varían conforme a la temperatura,
por lo que al incrementar esta se puede lograr que los componentes
sean miscibles entre si y formar una sola fase liquida, los líquidos
parcialmente son de suma importancia que permiten llevar a cabo una
separación de una mezcla entre dos o mas componentes
A continuación, tenemos unos ejemplos para que pueda observar y
analizar que es una liquido parcialmente miscible: la miscibilidad de los
líquidos depende de la similitud de sus moléculas. Cuanto más
semejantes sean las fuerzas moleculares en cada uno de los líquidos,
tanto más probable es que sean miscibles. El etanol, C2H5OH, y el
agua, H20, son infinitamente miscibles. El benceno y el agua tienen una
solubilidad limitada entre sí, son parcialmente miscibles. Por agitación
de volúmenes iguales de benceno y de agua en un tubo de ensayo se
obtienen dos fases líquidas: una de ellas es una disolución saturada de
2. agua en benceno, y la otra es una disolución saturada de benceno en
agua. Se obtiene una sola fase cuando una pequeña cantidad de uno
de los componentes del par de líquidos parcialmente miscibles se
adiciona a una gran cantidad del otro componente.
Temperatura que influye en la miscibilidad
influye sobre la miscibilidad parcial de los líquidos en forma diferente,
este al aumentar por lo general los límites de solubilidad se aproximan
y el intervalo e estratificación disminuye, es decir el cambio de
temperatura afecta las composiciones alas que la separación de las
fases ocurre. En muchos casos se puede alcanzar cierta temperatura,
por arriba de la cual los líquidos son miscibles en cualquier proporción
y la separación de fases no se da en ninguna composición.
Ley de la fase de Gibbs
La fase de gibbbs es una ecuación que define la cantidad de
propiedades a medir de un sistema, en la ecuación se considera el
numero de componentes, es decir el numero de fases presentes y las
propiedades fundamentales de presión y temperatura.
3. Lagunas de miscibilidad
Este diagrama es la representación rectangular de las
composiciones de una mezcla binaria de líquidos parcialmente
miscibles en el cual se puede representar una laguna de
miscibilidad, se puede observar como la laguna se va haciendo
pequeña conforme aumenta la temperatura hasta llegar a un
punto en donde esa región ya no existe es decir los líquidos se
han vuelto totalmente miscibles formando una sola fase.
La existencia de una laguna de describe como las dos fases
existentes en un principio van haciéndose miscibles una en
otra hasta volverse una sola fase. El diagrama rectangular
representaba dicha región comparando la concentración del
componente A respecto a la temperatura, en una temperatura
fija las concentraciones de A eran las mismas en ambas fases
hasta llegar a una temperatura en la que las estas dos fases
se vuelven una sola fase es conocida como la temperatura
critica de la disolución.
4. A medida que aumenta la temperatura disminuye la región de
inmiscibilidad hasta llegar a la temperatura critica de disolución
en donde dicha región de inmiscibilidad se vuelve cero, a
medida que se aproxime al punto critico las propiedades de las
fases en equilibrio se hacen cada vez más idénticas hasta que
se vuelven iguales.
Se puede argumentar que un sistema binario que se encuentra
un sistema binario que se encuentra debajo del punto crítico
de disolución son parcialmente miscibles mientras que se
encuentran por encima del punto critico se vuelven totalmente
miscibles.
¿En un sistema ternario tres componentes A, B y C como
afecta a la temperatura a la laguna de miscibilidad? Es decir la
laguna de inmiscibilidad se hace más pequeña; debido a que
los diagramas ternarios, triángulos de Gibbs, se realizan a
presión por lo general 1 atm y temperatura constante, la
representación de las áreas de inmiscibilidad se asemejan a
una superposición del triángulo en diferentes temperaturas.
5. el aumento de solubilidad a temperaturas altas influye en el equilibrio
ternario, decrece el área de heterogeneidad a temperaturas más altas.
También cambian las pendientes de las líneas de unión con la
variación de la temperatura, en esta figura se muestra el efecto de la
temperatura en el equilibrio de fases de sistemas ternarios
Equilibrio liquido-liquido en sistemas binarios
Si se considera la mezcla de dos líquidos A y B a presión y
temperatura constante, en cantidades nA y nB el equilibrio de fases se
alcanza cuando G disminuya, es decir cuando la energía libre de la
mezcla sea menor que la energía libre de los dos componentes puros.
La energía libre de mezcla 𝛥𝐺mezcla se define como el cambio en la
energía libre del sistema al llevar a cabo el proceso de mezclar ambos
líquidos
