7: Mezclas y soluciones
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Hasta este punto, hemos conservado sistemas de un solo componente que no cambian de composición. En general, la naturaleza consiste en sistemas mucho más complicados, que contienen muchos componentes y continuamente experimentando cambios en la composición a través de cambios de fase o reacciones químicas ¡o ambos! Para ampliar nuestra caja de herramientas termodinámica, comenzaremos discutiendo mezclas.
- 7.1: Termodinámica de Mezcla
- Un lugar natural para iniciar una discusión de mezclas es considerar una mezcla de dos gases.
- 7.2: Volumen molar parcial
- El volumen molar parcial del compuesto A en una mezcla de A y B se puede definir usando el diferencial total de V.
- 7.3: Potencial Químico
- El potencial químico cuenta cómo cambiará la función de Gibbs a medida que cambie la composición de la mezcla. Y dado que los sistemas tienden a buscar una función Gibbs agregada mínima, el potencial químico apuntará a la dirección que el sistema puede mover para reducir la función total de Gibbs.
- 7.4: La ecuación de Gibbs-Duhem
- La ecuación de Gibbs-Duhem relaciona cómo el potencial químico puede cambiar para una composición dada mientras el sistema mantiene el equilibrio. Entonces, para un sistema binario, que consiste en los componentes A y B (los dos compuestos más estudiados en toda la química)
- 7.5: No idealidad en Gases - Fugacidad
- La relación para el potencial químico se derivó asumiendo el comportamiento ideal del gas. Pero para los gases reales que se desvían ampliamente del comportamiento ideal, la expresión solo tiene una aplicabilidad limitada. Para utilizar la expresión simple sobre gases reales, se introduce un factor “fudge” llamado fugacidad. Se utiliza fugacidad en lugar de presión.
- 7.6: Propiedades coligativas
- Las propiedades coligativas son propiedades importantes de las soluciones, ya que describen cómo cambiarán las propiedades del solvente a medida que se agrega soluto (o solutos).
- 7.7: Solubilidad
- La solubilidad máxima de un soluto se puede determinar utilizando los mismos métodos que hemos utilizado para describir las propiedades coligativas. Si este potencial químico es menor que el de un soluto sólido puro, el soluto se disolverá en el disolvente líquido (¡para lograr un potencial químico menor!) Entonces se alcanza el punto de saturación cuando el potencial químico del soluto en la solución es igual al del soluto sólido puro.
- 7.8: Noidealidad en Soluciones - Actividad
- El grueso de la discusión en este capítulo trató de soluciones ideales. Sin embargo, las soluciones reales se desviarán de este tipo de comportamiento. Tanto como en el caso de los gases, donde se introdujo la fugacidad para permitirnos utilizar los modelos ideales, la actividad se emplea para permitir la desviación de solutos reales de limitar el comportamiento ideal.
- 7.E: Mezclas y Soluciones (Ejercicios)
- Ejercicios para el Capítulo 7 “Mezclas y soluciones” en el Mapa de texto de Química Física de Fleming.
- 7.S: Mezclas y soluciones (Resumen)
- Resumen para el Capítulo 7 “Mezclas y soluciones” en el mapa de texto de Química Física de Fleming.