Analítica - Consultas (4)

Diferencias entre gas y vapor:

Gases y Vapores: los términos gas y vapor se utilizan mucha veces indistintamente, pudiendo llegar a generar alguna confusión. Es por ello que es necesario dar por sentado perfectamente que diferencia existe entre un gas y un vapor.

Gas: se definirá a un gas como el estado de agregación de la materia en que esta no tiene una forma determinada a causa de la libre movilidad de sus moléculas sino que llena completamente cualquier espacio en que se sitúe (es decir llena totalmente el volumen del recipiente que lo contiene). Teóricamente cualquier sustancia puede transformase en un gas a una temperatura suficientemente alta (de todas maneras algunas sustancia pueden descomponerse ante de llegar al estado gaseoso).

Si a un gas se lo comprime isotérmicamente, este nunca llega a pasar al estado líquido (aún a presiones altas), que es lo que lo diferencia de un vapor. (Hay que tener en cuenta que cualquier compresión de un gas va acompañado por un aumento de su energía interna, es decir aumenta la temperatura, por lo que si la compresión se la realiza a temperatura constante, permanentemente se debe extraer calor del sistema).

Vapor: un vapor, si bien tiene el mismo estado de agregación del gas, se diferencia de este que al ser comprimirlo isotérmicamente, al llegar a una presión determinada (que se denominará presión de saturación, Ps y que depende de la sustancia y de la temperatura a la cual se realiza la compresión) comienza a licuar, pasando al estado líquido. 

Esto es así para un vapor si la temperatura a la cual se realiza la compresión es superior a la del punto triple de la sustancia, si la temperatura es inferior a esta, en vez de licuar pasa al estado sólido. 

                                                                                                           Bryan Guerrero D. 4to C

Trabajo Autónomo 4

Tema:

Disolventes Iónicos: una alternativa ecológica para procesos de extracción en la industria de alimentos.

Objetivo:
Dar a conocer las propiedades y aplicabilidad de los líquidos iónicos usados como disolventes dentro de la industria alimenticia.

Introducción:
En la actualidad, donde se desea que todo sea más limpio y menos contaminable se han desarrollado disolventes que sean amigables con el medio ambiente aplicados a la industria alimenticia, ya que a diferencia de los comúnmente usados en técnicas de extracción y separación en el análisis e industria de los alimentos son fuentes importantes de contaminación; y algunas ocasiones presentan poca selectividad y generan rendimientos de extracción bajos.
Los líquidos iónicos que forman parte de este nuevo auge ecológico ofrecen ventajas en el proceso de extracción y preparación de muestras. Los LI (líquidos iónicos) son un grupo de sales orgánicas con un punto de fusión por debajo del punto de ebullición del agua, y cercano a la temperatura ambiente. Generalmente estos están formados por cationes orgánicos que se encuentran unidos con un anión orgánico o inorgánico. Los LI hoy en día son de gran interés debidos a que cuentan con propiedades físicas y químicas únicas, las cuales le han dado ventajas significativas sobre otros disolventes en diferentes aplicaciones. Entre las más importantes se encuentran una presión de vapor nula, alta conductividad química y térmica, y comportamiento de solvente miscible. El comportamiento térmico de los LI es complejo, siendo las temperaturas de fusión y descomposición algunas de las propiedades más importantes. Ambas temperaturas son especialmente relevantes para su aplicación como solventes alternativos, debido a que con ellas se determina el intervalo en el cual los fluidos se encuentran en estado líquido.

Tabla resumen de la revisión:

Aplicación	Método	Identificación de problemas principales	Resultados	Referencias
Los disolventes iónicos se usan en la extracción de componentes de alimentos entre otras aplicaciones. -          Análisis de alimentos sólidos. -          Análisis de alimentos líquidos.	Extracción: Extracción asistida por microondas con líquidos iónicos como solventes (MAE-LI). Extracción asistida por ultrasonido con liquido ionio como solventes (UAE-LI).	Uso de solventes que son una fuente principal de contaminación ambiental y su uso es reducido con poco rendimiento.	Aunque su investigación avanza al igual que la búsqueda de sus aplicaciones, este tipo de compuestos aun de encuentra en etapa experimental y los pocos resultados de su uso en métodos tradicionales y emergentes muestras gran selectividad y rendimiento.	A. Franco Vega*. E. Palou, N. Ramírez – Corona, A. López- Malo. Departamento de Ingeniería Química, Alimentos y Ambiental, Universidad de las Américas Puebla. Ex hacienda Sta. Catarina Mártir S/N, San Andrés Cholula, Puebla. C.P 72810. México.

Conclusión
El uso de los LI representa una de las opciones más novedosas para reemplazar a los disolventes tradicionales usados en las diferentes técnicas analíticas y de extracción en la ciencia y tecnología de alimentos. A pesar de que su aplicación aun se encuentra en etapa experimental, los pocos resultados de su uso en métodos tradicionales y emergentes presentan un panorama promisorio acerca de su capacidad de crear nuevas técnicas con mayor selectividad, mayor rendimiento, y menos tiempo de proceso que las técnicas tradicionales.

Analítica - Consultas (3)

Factores que afectan el equilibrio químico.

Efecto de la presión.

Si aumenta la presión la reacción se desplazará hacia donde exista menor número de moles gaseosos, para así contrarrestar el efecto de disminución de volumen, y viceversa.
Lógicamente, en el caso de que las cantidades de moles gaseosos sean iguales para cada lado de la ecuación, no se producirán cambios, es decir que el equilibro no se desplazará. También se puede aumentar la presión del sistema sin afectar el equilibrio agregando un gas noble.

Para hablar de afectar de presión en el equilibrio, por lo menos una de las materias deben estar en fase gaseosa. En otras palabras, en una reacción consistente en líquidos acuosos, o sólido no hay afectar de presión en el equilibrio de este sistema.
Si uno de los asuntos en un recipiente a temperatura y presión constantes se quita o se añade, la presión de los cambios en el sistema. Sin embargo, el cambio en la concentración se toma en consideración no presión.
La temperatura puede ser cambiado bajo volumen constante. En esta situación, incluso si los cambios de presión, tenemos en cuenta los cambios en la temperatura, mientras que la búsqueda constante de equilibrio.
En las reacciones de gas, si no hay cambio en el número de moles, entonces la presión no tienen efecto sobre el equilibrio.

Ejemplo: Tres contenedor dado a continuación están en equilibrio con las reacciones dadas.

Si los volúmenes de ellos disminuyó desde el punto I y II, en la que encontrar equilibrio contenedor se desplaza hacia la derecha.

I. En primer contenedor, no hay cambio en el número de moles. Así, la presión no afecta esta reacción.
II. En segundo recipiente, no hay cambio en el número total de moles. Pero, en esta reacción moles de gas en esta reacción disminuye. Así, el equilibrio se desplaza hacia la derecha.
III. Como se puede ver en la reacción, el número de moles de descensos. Por lo tanto el equilibrio se desplaza hacia la derecha.

Efecto de la concentración.

Adición o eliminación de las cosas en equilibrio de la reacción efecto. Por ejemplo, los productos de adición de reactivos o la eliminación de aumentar el rendimiento del producto. Por el contrario, la adición de productos o la eliminación de sustancias reaccionantes aumentar el rendimiento de los reactivos. Yo otras palabras, en equilibrio primera situación se desplaza hacia la derecha y en equilibrio segunda situación se desplaza hacia la izquierda. Por ejemplo;

                                                              H2(g) + I2(g) ↔ 2HI(g)

Si se añade gas H2 en el recipiente, el equilibrio se desplaza hacia la derecha y el sistema de disminuir la concentración de H2. (Principio de Le Chatelier).

Efecto de la temperatura en equilibrio.

Es la única variable que, además de influir en el equilibrio, modifica el valor de su constante.

Si una vez alcanzado el equilibrio se aumenta la temperatura, el sistema se opone a ese aumento de energía calorífica desplazándose en el sentido que absorba calor; es decir, hacia el sentido que marca la reacción endotérmica.

Aquí debemos recordar que en las reacciones químicas existen dos tipos de variación con la temperatura:

• Exotérmica: aquella que libera o desprende calor.
• Endotérmica: aquella que absorbe el calor.

Es importante hacer notar que a bajas temperaturas, la reacción requiere más tiempo, debido a que bajas temperaturas reducen la movilidad de las partículas involucradas. Para contrarrestar este efecto se utiliza un catalizador para acelerar la reacción.

Respecto a los catalizadores, se ha determinado que estos no tienen  ningún efecto sobre la concentración de los reaccionantes y de los productos en equilibrio. Esto se debe a que si un catalizador acelera la reacción directa también hace lo mismo con la reacción inversa, de modo que si ambas reacciones se aceleran en la misma proporción, no se produce ninguna alteración del equilibrio.

El calor se debe dar al sistema en el equilibrio para aumentar la temperatura de la misma. Este proceso da resultados diferentes en las reacciones endotérmicas y exotérmicas. Por ejemplo;

                                                           H₂(g) + I₂(g) ↔ 2HI(g) + Calor

La reacción es exotérmica dada anteriormente. Para mantener la temperatura de equilibrio debe ser constante. Si el calor se da al sistema, según el sistema de principio de Le Chatelier quiere disminuir esta temperatura y desplazamiento del equilibrio hacia la izquierda o la derecha. Constante de equilibrio de esta reacción.
                                                                     Kc=[HI]²/([I₂].[H₂])

En una reacción endotérmica, aumentando el equilibrio térmico del giro a la derecha y el equilibrio de los aumentos constantes.
En una reacción endotérmica; aumentar el equilibrio térmico del giro a la izquierda y el equilibrio disminuciones constantes.