Equilibrio Quimico

1. Establezca con que variables termodinámicas se puede caracterizar a un sistema.

Dependiendo de la naturaleza del sistema termodinámico objeto de estudio, pueden elegirse distintos conjuntos de variables termodinámicas para describirlo. Generalmente se dividen en dos, las extensivas las intensivas:

Extensivas:

Son magnitudes, cuyo valor es proporcional al tamaño del sistema que describe. Esta magnitud puede ser expresada como suma de las magnitudes de un conjunto de subsistemas que formen el sistema original. Por ejemplo la masa y el volumen.

Intensivas:

Cuyo valor no depende del tamaño ni la cantidad de materia del sistema. Es decir, tiene el mismo valor para un sistema que para cada una de sus partes consideradas como subsistemas del mismo. Por ejemplo: la presión y la temperatura.

2. Explique que es la densidad y que factores la afectan.

- Densidad: Es la relación que existe entre la masa de una sustancia (o de un cuerpo) y su volumen. Se trata, pues, de una propiedad intrínseca, ya que no depende de la cantidad de sustancia que se considere. Esta propiedad, se expresa en kilogramo por metro cúbico (kg/m3) o gramo por centímetro cúbico (g/cm3), varía en mayor o menor medida en función de la presión y la temperatura, y también con los cambios de estado.

Los gases tienen menor densidad que los líquidos por presentar sus partículas menos cohesionadas, y estos a su vez menos que los sólidos. Aunque existen excepciones, por lo general al aumentar la temperatura disminuye la densidad. La densidad antes definida es la densidad absoluta; la densidad relativa es la densidad de una sustancia en relación con otra, la densidad aparente es la que caracteriza a los materiales porosos, como el suelo.

- Factores que afectan: La temperatura afecta a la densidad de los líquidos; en realidad, la temperatura tiene un mayor impacto en la densidad que en la salinidad. Al igual que la temperatura, la presión también afecta la densidad de los cuerpos.

3. Investigue los distintos métodos para determinar la densidad de líquidos.

El densímetro: Permite la medida directa de la densidad de un líquido.

El picnómetro: Permite la medida precisa de la densidad de sólidos, líquidos y gases (picnómetro de gas).

La balanza hidrostática: Permite calcular densidades de sólidos.

La balanza de Mohr: Permite la medida precisa de la densidad de líquidos.

4. Mencione las distintas escalas para expresar la densidad de líquidos.

Unidades de densidad en el Sistema Internacional de Unidades (SI):

- Kilogramo por metro cúbico (kg/m³).

- Gramo por centímetro cúbico (g/cm³).

- Kilogramo por litro (kg/L). El agua tiene una densidad próxima a 1 kg/L.

- 1 kg/L = 1 g/cm³ = 1 g/mL.

- Gramo por mililitro (g/mL), que equivale a (g/cm³).

5. Comente algunas aplicaciones de la determinación de la densidad.

Se puede usar en distintos ámbitos, como por ejemplo, en la industria, al calcular el radio de una tubería, se debe tener en cuenta la densidad del fluido que va a pasar por la misma. O también para calcular la potencia que debe tener una bomba, para transportar algún líquido, a determinada altura y distancia.

En el laboratorio se puede usar, en la separación de alguna sustancia de alguna mezcla, en sí la determinación de la densidad es muy importante, pues al ser una propiedad intensiva, permite clasificar a la sustancia de la cual está hecho un sistema.

6. Explique que es la viscosidad.

La viscosidad es una medida de la resistencia a fluir. La viscosidad se mide determinando la razón a la cual un líquido o un gas fluyen a través de un tubo de vidrio con diámetro pequeño.

La viscosidad de los líquidos es causada por las fuerzas de cohesión que existen entre las moléculas; en cambio en los gases se debe a los choques o colisiones de las moléculas que los forman, en otras palabras la viscosidad de un fluido se debe al rozamiento interno del líquido. Siempre que un líquido fluye a lo largo de un tubo, la capa de un líquido en contacto con el vidrio permanece más o menos estacionaria y las capas siguientes fluyen sobre ella, de tal forma que en cualquier parte del tubo una capa se desliza sobre otra.

La viscosidad de los fluidos se mide con ayuda de un coeficiente. La unidad de este coeficiente recibe el nombre de Poise (P), en honor a Jean Louis Poiseuille, quien estudió el flujo de los líquidos, principalmente la sangre y su viscosidad. Un poise equivale a 0.1 pascal por segundo.

7. Numere los factores de los cuales depende la viscosidad.

Temperatura: en los líquidos, la viscosidad generalmente disminuye al aumentar la temperatura. En los gases la viscosidad aumenta al aumentar la temperatura.

Peso Molecular: a mayor peso molecular, mayor viscosidad.

8. Comente los diferentes métodos para la determinación de la viscosidad y el principio en el que se basan, (incluir viscosímetro de Ostwald).

-Viscosímetro de Ostwald: El método más sencillo para medir viscosidades es mediante un viscosímetro de Ostwald. En este tipo de viscosímetros, se determina la viscosidad de un líquido midiendo el tiempo de flujo de un volumen dado V del líquido en un tubo capilar bajo la influencia de la gravedad. Para un fluido virtualmente incompresible, como un líquido, este flujo está gobernado por la ley de Poiseuille de la forma:

dV/dT= (π.r^4 (p1-p2))/(8 (n)(L))

Donde dV/dt es la velocidad de flujo del líquido a lo largo de un tubo cilíndrico de radio r y de longitud L, y (p1 - p2) es la diferencia de presiones entre los dos extremos del tubo. Dado que (p1 - p2) es proporcional a la densidad del líquido en estudio, se puede demostrar que para un volumen total dado de un líquido:

n/p=K.t

Donde t es el tiempo en que el menisco superior cae de la marca superior del viscosímetro a la inferior (de A a B) y K es una constante del aparato que debe determinarse

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