Traducion

traduccion pagina 68 a la 73.

Son equivalentes.por lo tanto,el potencial quimico de una substancia puede ser usado como una medida de la tendenci del escape de este componente de su fase El concepto tendencia de escape es definido en la pagina 106,y sera usado en varios capitulos de este libro.La analogia entre potencial quimico y electrico o gravitacional es evidente,el flujo en estos casos siempre va del mas alto al mas bajo potencial y continua en todas las partes del sistema donde el potencial es uniforme.

Un fase consiste en una substancia pura simple,el potencial quimico es la energia libre de un substancia por mole.Esto puede ser visto como el inicio con

Una substancia pura a presion constante y temperatura.pero integrando la ecuacion(3-80), notese que G=0 cuando n=0,podemos obtener

Para un sistema dedos fases de un componente simple,por ejemplo ,el agua liquida y el vapor de agua en equilibrio a una presion y temoeratura constante,laenergua libre molar G/n es es identico en todas sus fases.Este postulado puedeser verificado combinando las ecuaciones(3-79) y (3-81)

Ecuacion Clausius-Clapeyron.Si la temperatura y la presion de un sistema de dos fases de un componente,por ejemplo,de agua liquida(l) y vapor de agua (v) en equilibrio ,es cambiado por una pequeña cantidad,los cambios de la energia libre son equivalentes y

En el cambio de fase,los cambios de energia libre para 1 mol de un vaporde liquido son dados porla ecuacion(3-52)

Para las ecuaciones (3-82) y (3-52)

O

Ahora,la presion constante,el calor absorbidoen un proceso reversible(condicion de equilibrio) es ewuivalente al calor molarlatebte de vaporizacion,y de la segunda ley obtenemos

Substituyendo(3-84) en (3-83) nos da

Donde deltaV=Vv-Vl,la diferencia enlos volumenesmolares entre las dos fases.Esta es la ecuacion de claysius clayperion,que es introducida en una desus formas en la pagina 31.

El vapor obedecela ley del gas ideal en unabuena aproximacion cuando la temperatura se encuentra lejos de su punto critico ya que V0 bien puede ser reemplazado por RT/P.Ademas,V1 es insignificante comparado con V.En el caso del agua a 100°c,por ejemplo Vv=30.2 litros y V=0.0188 litros.

Bajo circunstancias restrictivas la ecuacion(3-85) queda como

que se conoce como la ecuaccion de claysius-clayperion.Que bien puede ser integrado entre los limites de vapor depresion P1 yP2 que corresponden a las temperaturas T1 y T2,asumiendo que deltaHv es constante cercano a rangos de temperaturaporlo quese considera:

Yfinalmente

O

Es la ecuacion es usado para calcular el significado de un calor vaporizacion de un liquido y su presion de vapor a dos temperaturas disponibles.A la inversa ,esto es el significado del calor de vaporizacion y la presionde vapor de una temperatura conocida ,el vapor de presion a otra temperatura puede ser obtenida.

La ecuacion clayperion y clausius-clayperion son importantes en el estudio de varias transiciones de fases en el empleo de ciertas ecuaciones de algunas propiedades coligativas.

Ejemplo 3-11.El rango del calor de vaporizacion del agua puede ser tomado como cercano a los 9800 cal/mol dentro del rango de 20°c para 100°c .Que es vapor de presion a 95°c?La presion de vapor P2 a una temperatura T=373°K (100°c) es 78 cm Hg ,y R es expresado a 1.987 cal/deg mol

Fugacidad.Recalcando acerca de un proceso isotermico reversible restringido a PV trabajo,(dG/dP)T=V (ecuacion 3-53b).La ecuacion analoga relaciona el cambio del potencial quimico de la presion de vapor es

donde lVl es el volumen parcial molar de un componente i el cual es equivalente a RT/Pi para un gas ideal , o

en que la constante de integracion micro° depende solamente de la temperatura y la naturaleza de un gas.Que es el potencial quimico del componente ¡ en el estado de referencia donde Pi es equivalente a 1 .Donde la mezcla de gases reales no es ideal,en una funcion que se conocidad como fugacidad f que puede ser introducida para reemplazar la concentrccion en soluciones no ideales .Ecuacion (3-92) se vuelve

Actividd:coeficientes de actividad.

Cuando el vapor es cercano a una solucion puese ser considerdo como que se comportq como ideal,el potemcial quimico de un solvente en el estado de vapor en el equilibrio con la solucion puede escribirse en la forma de la ecuacion(3-92).Donde la ley de Raul(p.106-109) es ahora introducido pra el solvente p1=p1°x,la ecucion (3-92) se vuelve

Combinndo la primera y segunda en ambos sentidos en una sola constante obtenemos que

Para una sokucion ideal,podemos ver que la referencia de estado w°¤es equivalente al potencial quimico w de un solvente puro (i.e1 x=1).Para soluciones no ideales ,la ecuacion(3-95) es modificada para introducir "la concentracion efectiva" o la actividad del solvente para reemplazar la fraccion molar(ver pp131-134) para mas actividades

O bien

Y es referida comp el coeficiente de actividad

Para un soluto en una escala de fraccion molar

Basado en las escalas practicas (molal y molar)

Ls ecuciones (3-96) y (3-98) son frecuentemente usadas como definiciones de actividad

Ecuacion Gibs Helmotz

Para un proceso isotermico a una presion constante procediente entre los estados finales 1v2 ecuacion(3-47),de rendimientos

Ahora,la ecuacion (3-55) puede escribirse

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