lección iii -a físico química de soluciones acuosas
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8/17/2019 Lección III -A Físico Química de Soluciones Acuosas
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OSC Fundamentos Metalúrgicos II 1
Fundamentos Metalúrgicos II
Físico Química de las SolucionesElectrolíticas
Profesor: M. Sc. Ing Óscar SILVA CAMPOS
2013
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Revisión de Conceptos• Qué es el pH?
• Considere la disociación del agua
H2O(l) = H+ + OH-
• A 25°C and 1 atm, log Keq = -14
pH = − logaH
+
1410][*][K −−+ == OH H eq
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• Rango del pH
•Coca-Cola .........….
•Pepsi-Cola..............
•Sprite ....….............
•Agua mineral…......
2.5
2.5
3.2
4.0
pOH + pH = 14
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• Solubilidad
Soluciones acuosas:
Tiene al agua como solvente con una variedadde solutos tales como: iones simples, ionesacomplejados, moléculas orgánicas einorgánicas neutras.
Concentración:
Es la cantidad de soluto contenida por unidadde solución se puede expresar en peso omoles por unidad de peso y también en peso omoles por unidad de volumen
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• Concentración:
Peso por peso: ppm (1 ppm = 1 mg desoluto en 1 kg de la solución)
partes por mil (0/00
)
tanto por ciento (%)
Peso por volumen g / L o mg/ L
(Ojo: 1 mg/L = 1 ppm para soluciones diluidas solamente)
Cuando usamos la concentración molar del soluto:Molalidad (m): moles por kilo de la solución
Molaridad(M): moles por litro de la solución
Normalidad (N): equivalentes gramo por litro (1)
ρ
1 Lmgkgmg 11 ×= −−
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• Solubilidad:
La concentración resulta ideal para expresar lasolubilidad de una sustancia, la solubilidad sedefine como la máxima cantidad de sustanciaque puede pasar a la solución y que está en
equilibrio con el sólido fuente del soluto. Unasolución saturada tiene la misma concentraciónde soluto que la que señala la solubilidad delsoluto.
Solubilidad de AgCl:
[Ag+] [Cl-] = K sp = 10-9.8 = productos / reactantes
[AgCl] = 1(1)
Solubilidad = [Ag+] = [Cl-] = (10-9.8)1/2 = 10-4.9 (2)
mol/litro
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Productos de Solubilidad: (1)
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Variación del producto de solubilidad del agua
con la temperatura:
T(°C) - log K w T(°C) - log K w0 14.9435 30 13.8330
5 14.7338 35 13.680110 14.5346 40 13.5348
15 14.3463 45 13.3960
20 14.1669 50 13.2617
24 14.0000 55 13.1369
25 13.9965 60 13.017125
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COMPOSICION de la ATMOSFERA
GAS Fracción Molar
N2 0.7808
O2 0.2095
Ar 0.00934
CO2 0.00033
Ne 1.8 x 10-5
He 5.2 x 10-6
Kr 1.1 x 10-6
Xe 8.7 x 10-8
Contaminantes (O3,SO
2,NO
2,CH
4,CO,etc.)
Conservativos
No Conservativos
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Gases DisueltosConceptos básicos:
I. Ley de Dalton
PT
= PN2
+ PO2
+ P Ar
+ PH2O
II. Ley de los Gases ldeales:
PG = nGRT/V R = 82.05 cm3atm mol-1K-1
III. Ley de Henry:P’G = KH [G] [G] = PG/KH
al equilibrio
P’G(soln) = PG(aire)
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Gases DisueltosDistribución al equilibrio de un gas entre una solución y
una fase gaseosa infinitamente grande:
• Vamos a considerar que tanto en los aspersores ylas gotas que se forman, como en los canalones y las
pozas de soluciones el oxígeno disuelto opera en un
sistema abierto..
• El principal factor de una mayor o menor
concentración va a ser la temperatura y en menor
medida la presión atmosférica. La cinética de
difusión también va a ser un factor importante
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Gases Disueltos
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Gases Disueltos
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y = 0.002x2 - 0.300x + 14.44
R² = 0.994
y = 0.00029x2 - 0.03352x + 1.28168R² = 0.99511
-
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
-
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
0 10 20 30 40 50 60 70
C O 2 m g / L
O 2 m g / L
Temperatura ̀ C
Solubilidad del O2 y CO2
O2 mg/L CO2 mg/L
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Gases Disueltos
O2Gas = O2Acuo
Aplicando ley de Henry:
[O2] Acuo = KHO2 PO2
PO2 = 0.2 atm.KHO2 = 1.26*10-3
[O2] Acuo = 1.26*10-3 * 0.2 = 2.52*10-4 M
[O2] Acuo = 32* 2.52*10-4 = 8.06 mg/L
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Naturaleza polar de la molécula de agua
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