SOLUCIÓN IDEAL

Una solución es una mezcla homogénea de especies químicas dispersas a escala molecular, una solución es una fase simple: El constituyente presente en mayor cantidad se le conoce comunmente como disolvente o solvente, mientras que aquellos constituyentes (uno o más) presentes en cantidades menores se les denomina solutos.

Dado que el soluto no es volátil, es vapor de disolvente puro. A medida que se añade más materia no volátil, disminuye la presión en la fase de vapor. Este comportamiento esta descrito por la ley de Raoult, que establece que la presión de vapor del disolvente sobre una solución es igual a la presión de vapor multiplicada por la fracción mol del disolvente en la solución:

P = xP°

Esta ley de Raoult es un ejemplo de la ley límite. Las soluciones reales se ajustan más a la ley de Raoult mientras más diluidas se encuentren. Una solución ideal se define como aquella que obedece la ley de Raoult en todo el intervalo de las concentraciones.

A partir de la ecuación anterior, podemos deducir la disminución de la presión de vapor de la manera siguiente:

La disminución de la presión de vapor es proporcional a la fracción mol del soluto. Si se encuentran presentes varios solutos, la ecuación se transforma de la siguiente manera:

En una solución que contiene varios solutos no volátiles, la disminución de la presión de vapor depende de la suma de las fracciones mol de los diversos solutos.

POTENCIAL QUÍMICO EN SOLUCIONES IDEALES

Sí una solución ideal líquida se encuentra en equilibrio con el vapor, la segunda ley de la termodinámica establece que el potencial químico del disolvente tiene el mismo valor en la solución que en el vapor, dicho entonces tenemos:

en donde líquida es el potencial químico del disolvente en la fase líquida y vapor es el potencial químico del disolvente en la fase de vapor. Como el vapor es disolvente puro con una presión P y suponiendo que el vapor es un gas ideal, la expresion apra vapor estará dada por:

Aplicaqndo la ley de Raoult y resolviendo el logaritmo tenemos:

Pero si estuviese en equilibrio el disaolvente puro con su fase de vapor, la presión sería P°. Por lo que la condición de equilibrio es:

En donde representa el potencial químico del disolvente líquido puro, si restamos esta ecuación a la anterior tendremos:

Como se puede apreciar, en ésta ecuación no aparece nada realcionado con la fase de vapor, por lo tanto si omitimos el subíndice líquido, la ecuación se transforma de la siguiente manera:

es el potencial químico del disolvente puro en la disolución y es el potencial químico del disolvente en su fase líquida puro, en funsión de T y P, y x es la fracción mol del disolvente en la solución. Esta ecuación es una generalización de la forma obtenida para ael potencial químico de un gas ideal en la mezcla.

ECUACION DE GIBBS DUHEM

Al diferenciar la ecuación:

Anteriormente se había hallado para esta magnitud la ecuación:

Por lo que al restar ambas expresiones:

              (1)

Teniendo en cuenta que las fracciones molares son:

    

Al combinarse las fracciones molares, cuya suma es la unidad:

Las que se sustituyen en (1):

Esta última expresión se conoce con el nombre de ecuación de Gibbs-Duhem y es de gran importancia en el tratamiento de las magnitudes parciales molares. Esta expresión indica que las variaciones de las magnitudes parciales molares con respecto a la composición del sistema no son independientes a una temperatura y presión constante.

La utilidad fundamental de esta ecuación es la obtención de las magnitudes parciales molares de uno de los componentes de la solución cuando se conocen las del otro.

HUMEDAD RELATIVA

  • Es el cociente en la humedad absoluta y la cantidad máxima de agua que admite el aire por unidad de volumen. Se mide en tantos por ciento y está normalizada de forma que la humedad relativa máxima posible es el 100%.

Una humedad relativa del 100% significa un ambiente en el que no cabe más agua. El cuerpo humano no puede transpirar y la sensación de calor puede llegar a ser asfixiante. Corresponde a un ambiente húmedo. Una humedad del 0% corresponde a un ambiente seco. Se transpira con facilidad

La temperatura ambiente es uno de los factores que más condicionan la comodidad humana en un recinto pero no el único.

Sin embargo la sensación de calor, de acaloramiento, no sólo depende de la temperatura sino de la capacidad de cuerpo humano para transpirar. Esencialmente el proceso de transpiración es la evaporación de agua a través de la piel humana. Al evaporarse el agua, el cuerpo humano necesita suministrarle una cierta cantidad de calor (llamada calor latente). Esa pérdida de calor nos hace sentir un cierto frescor.

La humedad relativa es una medida del contenido de humedad del aire y, en esta forma, es útil como indicador de la evaporación, transpiración y probabilidad de lluvia convectiva. No obstante, los valores de humedad relativa tienen la desventaja de que dependen fuertemente de la temperatura del momento.

 

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