TRABAJO FINAL. FISICOQUÍMICA

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TRABAJO FINAL.

FISICOQUÍMICA.

Descripción breve

Isotermas de Adsorción|Soluciones ideales y propiedades coligativas |Potencial químico en soluciones ideales|Equilibrio de fases| Equilibrio en sistemas no ideales|Coloides, Jabones, Espumas y Emulsiones|Presión osmótica|Polímeros.

OCHOA LOPEZ IVON

Ingeniería Ambiental | Facultad de Ciencias Químicas | Región Xalapa

índice.

Indice.        1

Isotermas de adsorción.        2

Soluciones ideales y propiedades coligativas        4

Potencial químico en soluciones ideales: Destilación Fraccionada, Ley de Henry.        6

Equilibrio de fases: Liq - liq, sólido - sólido, gas – líquido        7

Equilibrio en sistemas no ideales        9

Coloides, Jabones, Espumas y Emulsiones        10

Presión osmótica        12

Polímeros, (tipos), transición Vítrea y métodos de medición.        14

CONCLUSIÓN.        15

Referencias        17

Isotermas de adsorción.

Con respecto al tema de isotermas de adsorción, primero se debe hacer conciencia del significado de adsorción, pues se trata del proceso en el que los atomos son retenidos en la superficie de un material, es decir, se le conocerá así a aquella tendencia del componente de un sistema a concentrarse en la interfase, donde la composición interfacial es diferente a las composiciones correspondientes al seno de las fases, (UNAM, s.f.).

Cabe notar que, la absorción y adsorción son dos términos completamente distintos, pues el primero se le considerará al fenómeno donde existe una retención de una sustancia por las moléculas que posee otra, ya sea en estado líquido o gaseoso, esto es, existe una penetración física de una fase en la otra (Significados, 2017). Y la segunda, como se había mencionado anteriormente, constará de una acumulación superficial entre dos fases. Precisamente, el proceso de adsorción puede ocurrir en cualquier tipo de interfase, ya sea en L-G, S-G, L-S; por lo que, existen dos aspectos que deben ser considerados: su efecto sobre la energía interfacial del sistema en el equilibrio y la rapidez que se tiene, (UNAM, s.f.).

Asimismo, se le concederá el nombre de isoterma de adsorción a la relación en el equilibrio entre las cantidades de presión del gas absorbido; dicho de otra manera, serán las ecuaciones matemáticas que describirán la relación entre la cantidad de adsorbato adsorbido sobre un adsorbente y la concentración del adsorbato en solución cuando se ha alcanzado el equilibrio a temperatura constante, (Andrade, 2007).

Ciertamente, las isotermas de adsorción se llevan a cabo colocando un volumen determinado de solución con una cantidad conocida de adsorbato junto con varias dosis de adsorbente, cuya temperatura se mantendrá y agitará constantemente hasta que alcance un equilibrio. Cuando esto sucede la concentración en la fase acuosa del adsorbato será medida y la

capacidad de adsorción en el equilibrio para cada experimento se calculará utilizando el balance de masa siguiente, (Andrade, 2007):

O sea:

qe Masa de soluto adsorbido por el adsorbente (mg adsorbato/ g de adsorbente).

C0 Concentración inicial del adsorbato (mg/L).

Ce Concentración del adsorbato en el equilibrio (mg/L).

V Volumen de la fase acuosa (L).

Ilustración 1. Ecuación para el balance de masa.

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M Masa del adsorbente (g).

A continuación, se presentará algunos modelos que han tenido el objetivo de explicar la habilidad de absorción en el equilibrio de los absorbentes:

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Primeramente,        se        tiene        al        isoterma        de        adsorción        de

Langmuir, el cual describe el equilibrio entre la superficie

del adsorbente y la solución como un equilibrio químico

reversible        entre        especies.        En        donde,        la        superficie        del

adsorbente está conformada por sitios activos donde las

moléculas        del        adsorbato        pueden        ser        químicamente        Ilustración 2. El modelo de Langmuir

propone que cada sitio debe de ser

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CA Concentración en el equilibrio del adsorbato (mg/L).

QM Cantidad máxima de adsorbato adsorbida por el adsorbente (mg adsorbato/ g de adsorbente).

bA Constante de adsorción de Langmuir (L/mg).

En segundo lugar, la isoterma de adsorción de Freundlich, propuesta como una ecuación empírica, utilizada en la adsorción en sistemas líquido-sólido y, basada en la distribución de la energía de adsorción en los sitios exponenciales, para describir los datos de adsorbentes heterogéneos tales como el carbón activado, (Crittenden, 2005).

En el cual: qA Cantidad de adsorbato removida por el adsorbente (mg adsorbato/ g de adsorbente).

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CA Concentración en el equilibrio del adsorbato (mg/L).

KA Parámetro de Freundlich de la capacidad de adsorción, (mg/g)(L/mg)1/n.

1/n Parámetro de Freundlich de la intensidad de adsorción, sin unidades.

Soluciones ideales y propiedades coligativas

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Por lo que se refiere a las propiedades de las disoluciones verdaderas, se forman de aquellas sustancias cuyo peso molecular es inferior a

Ilustración 3. Las propiedades coligativas no guardan ninguna relación con el tamaño ni con cualquier otra propiedad de los solutos.

Ilustración 4. Se encontró que cuando se agregaba soluto a un solvente puro disminuía la presión de vapor del solvente.

104 dalton. Y pueden ser en función de la naturaleza del soluto o depender del disolvente, aunque pueden ser modificadas por el soluto (tensión superficial, índice de refracción, viscosidad, etc.). Sin embargo, hay otras propiedades más universales que sólo dependen de la concentración del soluto y no de la naturaleza de sus moléculas. Estas son las llamadas propiedades coligativas, (EHU, s.f.).

Así que, el término de disolución a una mezcla entre dos o más sustancias en una sola fase, donde el soluto se dispersa en pequeñas partículas en el disolvente, obteniendo como producto una mezcla homogénea. Del mismo modo, las disoluciones binarias estarán constituidas de dos componentes, las disoluciones ternarias de tres y las cuaternarias de cuatro componentes, recordando que se le llamará disolvente a aquel cuya cantidad sea mayor, y soluto al que se encuentre en cantidades pequeñas, (UV, s.f.).

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