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CURSO DE FISICOQUÍMICA (CIBEX) SEMINARIO 1 CURSO 2008 EQUILIBRIOS. CONCEPTO GENERAL Y DIAGRAMAS DE FASES PARA SISTEMAS DE UN COMPONENTE. ECUACIÓN DE CLAPEYRON Y DE CLAUSIUS-CLAPEYRON. REGLA DE LAS FASES DE GIBBS. CÁLCULO DEL NÚMERO DE COMPONENTES. Introducción : Para el estudio de las condiciones de equilibrio para un componente, tal como se viera en los cursos de Introducción a la Química y Química General , se puede recurrir a las ecuaciones de Clapeyron y de Clausius-Clapeyron (Se recomienda repasar el contenido de estos temas visto en dichos cursos básicos). La ecuación de Clapeyron , cuya demostración general se deja para el capítulo de termodinámica, establece que la presión de equilibrio p entre dos fases 1 y 2, cuyos volúmenes molares son V 1m y V 2m cambia con la temperatura T (en escala Kelvin) de la siguiente forma: ) ( ) ( 1 2 m m m V V T H dT dp Δ = Donde Δ H m = H 2m -H 1m , es el cambio de la función entalpía asociado con el cambio de un mol de fase 1 completamente a fase 2. Esta ecuación es general y se aplica a CUALQUIER tipo de cambio de fase. La ecuación de Clausius-Claperyron es una aproximación que se adecua al estudio del equilibrio de fases condensadas y su vapor a temperaturas menores que la temperatura crítica T c . Dos aproximaciones son requeridas (a) considerar que el volumen de la fase condensada es menor que la del vapor (b) que el vapor se puede describir con la ecuación del gas ideal (pV m =RT). PROBLEMA 1 : Hallar la ecuación de Clausius-Claperyron. Indicar las condiciones experimentales donde puede aplicarse. PROBLEMA 2 : Integrar la ecuación de Clausius-Claperyron suponiendo que la entalpía de vaporización no es función de la temperatura. Evalúe el valor de la entalpía de vaporización que obtiene a partir de las medidas experimentales realizadas en el trabajo práctico de medida de la presión de vapor del éter etílico como función de la temperatura. PROBLEMA 3: A.- Análisis de la suposición previa : La evidencia experimental prueba que la entalpía de vaporización cambia con la temperatura. En la guía de laboratorios se le presenta una tabla en la que se muestra como varía esta propiedad para el éter etílico. En la siguiente tabla se listan estos valores expresados en J.mol -1 . Represente en un diagrama Δ H mv versus temperatura. Observe que en el intervalo de temperatura entre 0 y 40 ° C, la entalpía de vaporización disminuye linealmente con la temperatura. ¿Qué ventajas tiene introducir la hipótesis empleada en el problema 2? t/ ° C -17.78 -12.22 -6.67 -1.11 4.44 10.0 5 26.67 32.22 37.78 Δ v H/kJ.mol -1 29.5 29.4 29.3 29.2 29.0 28.9 28.4968 28.3 28.1 27.8 B.- Si admite que, en el intervalo de temperatura 0-40 ° C, la entalpía molar de vaporización puede representarse como Δ H mv = A + B.T, (a) integre la ecuación de Clausius-Claperyron, con A y B constantes a determinar a partir de medidas experimentales. (b) Evalúe los valores de A y B correspondientes al éter etílico en el intervalo
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This note was uploaded on 04/02/2010 for the course CHEMISTRY - taught by Professor - during the Spring '09 term at Unveristy of Bueno Aires.

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