UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA INFORME FINAL DEL TEXTO TEXTO: FISICOQUÍMICA II AUTOR: GUMERCINDO HUAMANÍ TAIPE (PERIODO DE EJECUCIÓN: Del 01 de octubre del 2013 al 30 de setiembre del 2015) (Resolución Rectoral N R) Callao 2015

2 DEDICATORIA Quiero dedicar el presente trabajo a Dios Todopoderoso que me ha dado la vida y fortaleza texto. para concluir este A mis hijos Fernando, Ángel Manuel y Helena Odette quienes son mi herencia en esta tierra. 2

3 I. INDICE... 1 II. INTRODUCCIÓN... 7 III. CONTENIDO DISOLUCIONES IDEALES Disoluciones ideales. Ley de Raoult Presión de vapor en soluciones líquidas Magnitudes termodinámicas del proceso de mezcla Variación de la energía libre de Gibbs Variación de entropía Variación de entalpía Variación del volumen Magnitudes molares parciales Ecuación de Gibbs Duhem Métodos para determinar las magnitudes molares parciales a) Método analítico b) Método basado en la magnitud molar aparente c) Método de las intersecciones Equilibrio líquido vapor Solubilidad ideal de gases y sólidos Solubilidad ideal de sólidos Solubilidad ideal de gases Ley de Henry Propiedades coligativas Evaporación en el punto de ebullición Descenso de la temperatura de congelación

4 1.5.3 Presión osmótica Reparto de un soluto entre dos disolventes inmiscibles Soluciones de solutos ionizados DISOLUCIONES NO IDEALES Actividades y coeficientes de actividad Variación de la actividad con la temperatura y presión Variación de la actividad con la temperatura Variación de la actividad con la presión Determinación experimental de actividades Método de las presiones de vapor Métodos crioscopico y ebulloscopico SOLUCIONES ELECTROLÍTICAS Conducción eléctrica en soluciones Teoría de la disociación electrolítica Relación entre conductancia equivalente molar ( ) y la concentración Electrolitos débiles: Grado de disociación Actividad iónica Fuerza iónica (I) Coeficiente de actividad Teoría de Debye-Huckel de los electrolitos Ley límite de Debye-Huckel Ley expandida de Debye-Huckel CELDAS ELECTROQUÍMICAS Termodinámica en celdas electroquímicas Tipos de celdas electroquímicas

5 Pág Celdas electrolíticas Celdas galvánicas Aplicaciones de las mediciones de las FEM IV. REFERENCIALES V. APENDICE VI. ANEXOS

6 ÍNDICE DE TABLAS Pág. TABLA N 1.1 PRESIÓN DE VAPOR EXPERIMENTALES PARA EL METANO Y EL 1-PROPANOL... 9 TABLA N 1.2 ALGUNOS VALORES DE KH PARA DISOLUCIONES ACUOSAS TABLA N 1.3 Kb y Kf DE ALGUNOS DISOLVENTES TABLA N 2.1. RELACIONES ENTRE DIFERENTES UNIDADES DE CONCENTRACIÓN EN SOLUCIONES DILUIDAS TABLA N 3.1 RELACIONES ENTRE CONDUCTANCIA EQUIVALENTE Y LA CONCENTRACIÓN TABLA N 3.2 TABLA DE PARA ELECTROLÍTOS

7 ÍNDICE DE FIGURAS Pág. FIGURA N 1.1 PRESIÓN DE VAPOR EN SOLUCIONES LÍQUIDAS... 9 FIGURA N 1.2 MÉTODO DE LAS INTERSECCIONES FIGURA N 1.3 EQUILIBRIO LÍQUIDO VAPOR FIGURA N 1.4 REPRESENTACIÓN DE LA ECUACIÓN DE RAOULT FIGURA N 1.5 EQUILIBRIO DE FASES LÍQUIDO-VAPOR FIGURA N 1.6 REGLA DE LA PALANCA FIGURA N 1.7 DIAGRAMA DE PUNTOS DE EBULLICIÓN FIGURA N 1.8 LEY DE HENRY FIGURA N 1.9 DESVIACIONES DE LA LEY DE RAOULT FIGURA N 1.10 PRESIÓN OSMÓTICA FIGURA N 2.1 SISTEMA DE REFERENCIAS SIMÉTRICO FIGURA N 2.2 CONVENSIÓN ASIMÉTRICA FIGURA N 2.3 DISOLUCIONES HIPOTÉTICAS DE FRACCIÓN MOLAR, MOLALIDAD Y MOLARIDAD FIGURA N 3.1 TENDENCIA DE ELECTROLÍTOS FUERTE Y DÉBIL FIGURA N 3.2 LEY DE DILUCIÓN DE OSWALDT FIGURA N 4.1 DIAGRAMA DE CELDA DE DANIELL FIGURA N 4.2 VALORACIONES POTENCIOMÉTRICAS

8 II. INTRODUCCIÓN En el ejercicio de la docencia universitaria, encontramos que por parte de los estudiantes existe dificultad de aplicación y comprensión de conceptos teóricos fisicoquímicos en la resolución de problemas; y vemos que encuentran una aparente falta de secuencia lógica en la resolución de problemas, así como el fundamento teórico puntual y a la vez didáctico de las mismas. La elaboración del texto: FISICOQUÍMICA II: PROBLEMAS RESUELTOS es un material bibliográfico que es de suma importancia porque facilitará el proceso de enseñanza-aprendizaje en los alumnos de Ingeniería Química, ya que su desarrollo abarca el área teóricopráctico, donde los alumnos harán uso del razonamiento lógico y capacidad de análisis; interpretando la teoría y discutiendo los resultados que deben ser necesariamente lógicos. El desarrollo del presente texto beneficiará no solo a nuestros estudiantes de la Facultad de Ingeniería Química, sino también a todos aquellos en cuyos currículos se encuentre el curso de Fisicoquímica. 8