Condiciones termodinámicas de equilibrio

Que es un equilibrio Un sistema en equilibrio es aquel que existe bajo condiciones tales que no haya ninguna tendencia para que se presente un cambio de estado

Condiciones termodinámicas de equilibrio

T’ = T’’

P’ = P’’

μ‘ = μ’

Que se necesita para que el proceso se de con una velocidad de producción

Para que un proceso se realice con una velocidad de producción razonable, es necesario evitar la proximidad del equilibrio, ya que la velocidad de transferencia en cualquier punto es proporcional a la fuerza impulsora que viene dada por el alojamiento del equilibrio en dicho punto

Una fase es una región homogénea de materia. Un gas o mezcla de gases, un liquido o una solución liquida y un cristal solido son ejemplos de fases

Ley de Raoult

Si dos o mas especies liquidas forman una disolución liquida ideal con una mezcla de vapor en equilibrio, la presión parcial pi de cada componente en el vapor es proporcional a su fracción molar en el liquido xi, La constante de proporcionalidad es la presión de vapor pº de la especie pura a la temperatura del sistema

Ley de Dalton

La ley de Dalton para mezclas de gases ideales enuncia que la presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales individuales

P = pa + pb + . . . + pn-1 + pn

azeotrópica, es una mezcla líquida de dos o más componentes que posee un único punto de ebullición constante y fijo, y que al pasar al estado vapor (gaseoso) se comporta como un compuesto puro, o sea como si fuese un solo componente.

Desviaciones: Temperatura de ebullición mínima, la presión total máxima es mayor que la presión de vapor de cualquiera de los componentes. Por tanto, en la destilación la mezcla isotrópica será el producto de cabeza.

Temperatura de ebullición máxima: la presión total mínima es inferior a las presiones de vapor de los componentes puros, y en una operación de destilación el Azeótropo se concentraría en colas.

Los Azeótropos limitan la separación que se puede alcanzar por las técnicas de destilación ordinaria.

Como se puede desplazar el Azeótropo modificando suficientemente la presión para “romper” el Azeótropo o bien alejarlo de la región en la que se desea efectuar la separación requerida.

Azeótropos ternarios presentan la misma barrera para la separación completa que en el caso de los binarios.

Volatilidad relativa: Si los efectos de calor sensible son pequeños y los calores latentes de ambos compuestos son iguales, entonces, cuando se condensa 1 mol de A, se debe vaporizar 1 mol de B. Por tanto, el total de moles de vapor V2, que entran es igual al total de moles V1 que salen. Además, los moles de L0 = L1.

Métodos de destilación:

1) Consiste en la producción de un vapor por ebullición de la mezcla liquida que se va a separar en una sola etapa, para recuperar y condensar los vapores. En este método no se permite que el líquido regrese al destilador de una sola etapa y se ponga en contacto con los vapores que se desprenden.

2) Implica el retorno de una porción del condensado al destilador. Los vapores se desprenden a través de una serie de etapas o platos, y parte del condensado fluye hacia abajo a través de la serie de etapas o platos a contracorriente con respecto a los vapores. Este segundo método se llama destilación fraccionada, destilación con reflujo o rectificación.

Tipos de Destilación: Destilación en equilibrio o instantánea, Destilación simple por lotes o diferencial y Destilación simple con arrastre de vapor.

Destilación en equilibrio o instantánea: En este proceso, que se verifica en una sola etapa, la mezcla liquida se vaporiza parcialmente. Se permite que el vapor establezca un equilibrio con el liquido, y entonces se separan

...