Lección III -A Físico Química de Soluciones Acuosas

8/17/2019 Lección III -A Físico Química de Soluciones Acuosas

1/16

OSC Fundamentos Metalúrgicos II 1

Fundamentos Metalúrgicos II

Físico Química de las SolucionesElectrolíticas

Profesor: M. Sc. Ing Óscar SILVA CAMPOS

2013


2/16


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



3/16


• Rango del pH

•Coca-Cola .........….

•Pepsi-Cola..............

•Sprite ....….............

•Agua mineral…......

2.5

2.5

3.2

4.0

pOH + pH = 14



4/16


• 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



5/16


• 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 ×= −−



6/16


• 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



7/16


Productos de Solubilidad: (1)



8/16


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



9/16


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



10/16


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)



11/16


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



12/16


Gases Disueltos



13/16


Gases Disueltos


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


14/16




15/16


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



16/16


Naturaleza polar de la molécula de agua


Lección III -A Físico Química de Soluciones Acuosas

Documents

Transcript of Lección III -A Físico Química de Soluciones Acuosas