1. Qu es una ecuacin de estado?Relacin matemtica entre la temperatura, la presin, el volumen, la densidad, la energa interna.La densidad corresponde con una relacin con el volumen molar gracias a un factor que es el peso molecular.El uso ms importante de una ecuacin de estado es para predecir el estado de los gases.

Ecuacin de estado que relaciona la presin, el volumen molar o especfico y la temperatura para cualquier fluido homogneo puro en estados de equilibrio.

Una ecuacin de estado es una ecuacin que relaciona, para un sistema en equilibrio termodinmico, las variables de estado que lo describen. Tiene la forma general:

No existe una nica ecuacin de estado que describa el comportamiento de todas las sustancias para todas las condiciones de presin y temperatura.Se considera gas perfecto aquel donde:Las atracciones intermoleculares son nulasLas colisiones intermoleculares son elsticas

2. Qu predice una ecuacin de estado? No aplica a gases de alta presin, o caso en caso en especial a los lquidos. Predice el volumen de los slidos, incluyendo la transicin de los slidos entre los diferentes estados cristalinos. Hasta el momento la ecuacin de estado no ha podido predecir el comportamiento de todas las sustancias con todas las condiciones. Considera que las molculas del gas son puntuales, es decir que no ocupan volumen. Los mejores resultados que podemos obtener cuando utilizamos la ecuacin de estado es el aire, N2, O2, He2, CO2.Dando resultados con un porcentaje de errar menor a uno.

3. Cul es la ecuacin de estado ms simple?La ecuacin de estado ms simple es la de un gas ideal, PV = RT, cuando ste se encuentra a una presin baja y a una temperatura alta. En estas condiciones la densidad del gas es muy baja, por lo que pueden hacerse las siguientes aproximaciones:

no hay interacciones entre las molculas del gas, el volumen de las molculas es nulo.

4. Por qu la ecuacin de los gases ideales no se presenta explcita para una variable?5. Cundo se puede confiar en los resultados de la prediccin usando la ecuacin de gases ideales? Al considerar el volumen molecular y las fuerzas de atraccin-repulsin despreciables No es fiable cuando el volumen es pequeo o la temperatura es baja, ya que los factores que se desprecian influyen ms. La ecuacin de los gases ideales no tiene buena correlacin con el comportamiento delos gases reales.

6. Cuntos trminos son necesarios para obtener un buen resultado con la ecuacin del virial?

7. En la ecuacin de Van der Waals, qu representan las constantes a y b? las constantes a y b tiene valores positivos y son caractersticas del gas individual. la constante b es una correccin para el tamao molecular finito y su valor es el volumen de un mol de tomos o molculas. Puesto que la constante b es indicativa del volumen molecular, se podra usar para la estimacin del radio de un tomo o molcula modelado como una esfera. Las constantes a y b dependen de la temperatura y de la densidad. La constante a mide la atraccin entre las partculas.

8. Por qu se utilizan las condiciones crticas para definir las constantes de una ecuacin de estado para gases?

9. Para qu se utiliza la Ecuacin de Peng- Robinson Mayoritariamente?

La ecuacin de estado Peng-Robinson es una ecuacin cbica construida a partir de la ecuacin bsica de van der Waals.La ecuacin Peng-Robinson se dise para satisfacer las siguientes metas: Los parmetros se expresen en trminos de propiedades crticas y el factor acntrico El modelo debe proveer una exactitud razonable cerca del punto crtico, particularmente para los clculos del factor de compresibilidad y densidad de lquido Las reglas que se mezclan no debe emplear ms que los parmetros de interaccin binarios, los cuales deben ser independiente de la temperatura, presin y composicin La ecuacin debe ser aplicable a todos los clculos de propiedades de fluidos en procesos del gas natural.10. Escriba un mtodo de clculo para predecir el Volumen de un compuesto puro usando la Ecuacin de Peng Robinson asumiendo que alfa es independiente de la temperatura.

EQUILIBRIO QUMICO Y DE FASES1. Transforme la Entalpa usando la transformada de Legendre en funcin de una variable.2. Use la transformada de Legendre para transformar la Energa de Helmholtz en funcin de dos variables.

3. Defina propiedad Parcial.

El trmino de propiedad parcial se utiliza para designar la propiedad de un componente cuando se encuentra mezclado con uno o ms componentes distintos.Una magnitud molar parcial asociada a una variable extensiva X, es la derivada parcial de dicha variable extensiva con respecto a la variacin del nmero de moles de una de las sustancias del sistema manteniendo la presin, la temperatura y el nmero de moles de las dems sustancias constantes. La propiedad molar parcial se representa por la expresin siguiente:

Las magnitudes molares parciales se usan en mezclas para indicar la no aditividad de las propiedades extensivas de las mismas, es decir, la propiedad de la mezcla no es igual a la suma de la propiedad de los componentes puros por separado.4. Qu es el potencial qumico?Potencial qumico () Se define como potencial qumico, , al cambio en la energa interna cuando se agrega una cantidad infinitesimal de sustancia y se mantiene la Entropa y el Volumen constante:

Por tanto, en su forma diferencial a P y T constantes:

La tendencia de una sustancia a:Reaccionar con otras sustancias, transformarse en otro estado, redistribuirse espacialmente, puede ser expresada por una nica cantidad su potencial qumico La magnitud de sta tendencia, es decir el valor numrico de , puede variar y es determinado por -el tipo de sustancia, as como por el medio en el cual se encuentra, pero no por el tipo de participantes en la reaccin, ni por los productos que resulten. Una reaccin, transformacin, redistribucin, etc. puede darse espontneamente, cuando la tendencia hacia el proceso, sea ms pronunciada en el estado inicial, que en el final.

5. Qu es la fugacidad? La fugacidad se entiende como la presin corregida Para un componente en una mezcla de gases ideales, la fugacidad es igual a la presin parcial correspondiente. Las correcciones a la presin corresponden a la no-idealidad debido a la interaccin molecular. La fugacidad tiene una ventaja sobre la energa de Gibbs y es que su aplicacin a mezcla es una extensin directa de su aplicacion a fluidos puros. La fugacidad (f) es una medida de la tendencia de una sustancia a escapar de una fase en la cual existe por efectos o influencias de algn proceso qumico. Tambin podemos ver a la fugacidad de un gas como la presin efectiva que ejerce el gas.

Matemticamente podemos definir a la fugacidad mediante la expresin anterior. En la expresin anterior, Vm (real) es el volumen molar del gas real. La fugacidad se expresa en unidades de presin. La fugacidad tambin es igual al producto de la presin por el coeficiente de fugacidad. Para gases ideales el coeficiente de fugacidad vale 1 y, por tanto, la presin y la fugacidad son iguales.6. Cul es el cociente de la fugacidad respecto a una fugacidad estndar?La relacin de las fugacidades en dos fases en equilibrio:

a. Si los estados estndar para las dos fases son iguales:

b. si los estados estndar para las dos fases se encuentran a la misma temperatura, pero no a la misma presin y composicin:

7. En ELV qu es comn en ambas fases en trminos termodinmicos?8. Por qu se involucra la presin de saturacin en el concepto de disolucin ideal?9. Cmo se define el cociente de reparto?

Es un parmetro cuantitativo que representa la solubilidad relativa de una sustancia compuesta de dos fases inmiscibles. Se puede extraer un soluto de una fase a otra en la que sea ms soluble. El cociente de concentraciones del soluto en una y otra fase en equilibrio se llama coeficiente de reparto. La relacin de concentraciones de una sustancia en una fase orgnica respecto de una fase acuosa en un sistema de dos disolventes inmiscibles.

10. Qu funcin matemtica describe la presin del sistema en ELV usando la ley de Raoult para la fase lquida respecto a la composicin?

11. Qu funcin matemtica describe la presin del sistema en ELV usando la ley de Dalton para la fase gaseosa respecto a la composicin?

12. Qu es la presin de vapor?

La presin de vapor de la mezcla no depende de la composicin. As, la ebullicin se produce siempre a la misma temperatura.

La presin de vapor es la presin de un sistema cuando el slido o lquido se hallan en equilibrio con su vapor.

En Los vapores y los gases, tienden a ocupar el mayor volumen posible y ejercen as sobre las paredes de los recintos que los contienen, una presin tambin llamada, fuerza elstica o tensin. Para determinar un valor sobre esta presin se divide la fuerza total por la superficie en contacto.

13. Para qu sirven las curvas de equilibrio?La curva nos informa de situaciones de equilibrio lquido-gas.

14. Qu es la liofilizacin y cmo es el mecanismo de operacin?Liofilizacin: deshidratacin a baja presin1) Congelar caf molido2) Disminuir la presin.3) El agua slida pasa a agua gas, que se elimina.Ventajas:* Evita secado por calentamiento (destruira el sabor)* Evita que se descomponga (en ausencia de agua menos bacterias) Laliofilizacinesunprocesoquetienecomoobjetivosepararelagua(uotrosolvente) deunadisolucinmediantecongelaciny posteriorsublimacindelhieloapresin reducida. Laliofilizacineselprocesomssuaveparasecarproductosyeselmejormtodoparasecarcompuestosorgnicosoinorgnicossinalterarsucomposicincualitativaocuantitativa.Elprocesodeliofilizacinserealizaavacoy abajatemperaturaEjemplo clave:Losalimentosy los losmaterialesbiolgicostalescomoclulas,tejidos,bacteriasyvacunasseconviertenenproductossecos,evitandoelpasoporsufaselquida, y enconsecuencialoscambios enzimticos,biolgicosyqumicos.

15. 15. Qu es la ecuacin de Antoine?Es una correlacin emprica que relacin la presin de vapor con la temperatura, esta es una ecuacin muy exacta y fcil de utilizar y est en funcin de las constantes A, B, y C a la -1

16. En un sistema de ternario en equilibrio lquido-vapor cuntas variables intensivas debo fijar para describir completamente el sistema?

17. Por qu es ms efectiva la destilacin fraccionada?

En este tipo de destilacin los ciclos de evaporacin y condensacin se repiten varias veces a lo largo de la columna de fraccionamiento. Es un tipo de destilacin mucho ms eficiente que la destilacin sencilla y permite separar sustancias con puntos de ebullicin muy prximos.

La destilacin simple se utiliza para mezclas de lquidos que difieren en ms de 80C sus puntos de ebullicin y la destilacin fraccionada para aquellos compuestos que poseen puntos de ebullicin que difieren en menos de 80C o con muy pocos grados entre ellos (incluso hasta grado).Se diferencia de la destilacin simple en que esta tiene un solo paso, lo que permite la separacin de mezclas de temperatura de ebullicin muy diferentes (los componentes).18. Qu es un azetropo y cules son los problemas asociados a su existencia?Losazetroposson mezclas de dos o ms componentes, cuya proporciones son tales que el vapor producido por evaporacin parcial tiene la misma composicin que el lquido. Cuando en una mezcla se encuentra en el punto del azetropo (mezcla azeotrpica), dicha mezcla no puede ser destilable o separada en sus componentes.La mezcla azeotrpica se caracteriza por tener una composicin y presin de vapor definidas para una temperatura dada, o lo que es lo mismo, una composicin y temperatura de ebullicin definidas para una presin dada. En resumen, se comporta como una especie pura, con temperatura de ebullicin y composicin fija.La destilacin fraccionada en mezclas azeotrpicas no conduce a la separacin de los componentes puros.

19. Cul es la Ecuacin de Gibbs-Duhem y por qu es importante?