SOLUCIONES UNIDADES DE CONCENTRACION Concepto de solución Concentración de las soluciones Unidades físicas Porcentaje en masa Ejemplo Porcentaje masa en volumen (%m/V) Porcentaje en volumen (%V/V) Unidades químicas Ejemplo Soluciones de no electrolitos Un no electrolito es una sustancia química que en solución no se disocia en iones. Las soluciones de no electrolitos. ... Sustancias que en disolución acuosa no logran disociarse por completo en sus iones y no conducen a la electricidad; debido a eso se dice que son electrolitos débiles o no electrolitos.1 Magnitudes molares parciales Ejemplos TERMODINAMICA DE MEZCLAS La formación de soluciones está regulado por los principios de la termodinámica . La energía de Gibbs de una solución de dos componentes es: G =𝑛1 𝜇1 + 𝑛2 𝜇2 Señala la dependencia de la energía de Gibbs de un sistema con respecto a su composición. Ahora considere la mezcla de n1 moles del gas 1 con n2 moles del gas 2 a la misma temperatura y presión. Antes que se mezclen la energía total de Gibbs esta dada donde los potenciales químicos son los mismos que las energías molares de Gibbs. 𝐺 = 𝑛1 𝐺1ҧ + 𝑛2 𝐺ҧ2 𝐺𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 𝑛1 𝜇10 + 𝑅𝑇𝑙𝑛𝑃 + 𝑛2 𝜇20 + 𝑅𝑇𝑙𝑛𝑃 Después de la mezcla los gases ejercen presión 𝐺𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 𝑛1 𝜇10 + 𝑅𝑇𝑙𝑛𝑃1 + 𝑛2 𝜇20 + 𝑅𝑇𝑙𝑛𝑃2 La energía de Gibbs del mezclado ∆𝐺 = 𝐺𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 - 𝐺𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑃1 ∆𝐺 = 𝑛1 𝑅𝑇𝑙𝑛 𝑃 + 𝑃2 𝑛2 𝑅𝑇𝑙𝑛 𝑃 Aplicando la ley de Dalton 𝑃1 = 𝑥1 . 𝑃 ∆G = nRT(x1lnX1 + x2lnx2) Si ∆G = (-) es un proceso espontáneo a temperatura y presión constante. ∆𝐺 = ∆𝐻 − 𝑇∆𝑆 𝑁𝑜 ℎ𝑎𝑦 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 mezcla ∆𝐺 = −𝑇∆𝑆 ∆𝐺 = - ∆S 𝑇 ∆𝐺 = ∆𝑆 = - nRT(x1lnX1 + x2lnx2) 𝑇 Si ∆S = (+) es un proceso espontáneo a temperatura y presión constante. ∆𝐻 = ∆𝐺 + 𝑇∆𝑆 ∆H = 0 Calcule la energía de Gibbs y la entropía de la mezcla de 1,6 moles de argón a 1 atm y 25°C con 2,6 moles de nitrógeno. Suponga comportamiento de gas ideal. Calculo de la fracción molar XAr = 0,38 XN2 = 0,62 Calculo de la energía libre de Gibbs de la mezcla ∆G = nRT(x1lnX1 + x2lnx2) ∆G =4,2molesx8,314J/molKx298,15K(0,38xln0,38+0,62xln0,62) ∆G = -6,9 kJ Calculo de la entropía de la mezcla ∆𝐺 = - ∆S 𝑇 ∆S = -(-6,9 kJ)/298 K ∆S = 23 J/K
