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Diagrama de Fase
Storyboard 
La presión osmótica se genera en una solución cuando existe una membrana semipermeable. Esta membrana permite el paso del solvente, pero impide que el soluto la atraviese, lo que provoca un efecto de desequilibrio de presión. Como resultado, se produce una disminución de presión en el lado del solvente puro. Esta reducción impulsa el movimiento del solvente a través de la membrana hacia el lado que contiene el soluto.
El proceso continúa hasta que la presión en el lado con soluto aumenta lo suficiente para equilibrar la disminución inicial de presión, o hasta que la dilución del soluto reduce el desequilibrio de presión, alcanzando un estado de equilibrio osmótico.
ID:(660, 0)
Diagrama de fase del agua
Definición
Uno de los diagramas de fase más significativos para nuestro planeta es el del agua. Este diagrama presenta las tres fases clásicas: sólido, líquido y gas, además de una variedad de fases con diferentes estructuras cristalinas del hielo.
La característica más destacada en comparación con otros materiales es que en un rango de presión comprendido entre 611 Pa y 209.9 MPa, el estado sólido ocupa un volumen mayor que el estado líquido. Este fenómeno se refleja en el diagrama de fase como una pendiente negativa en la línea que separa las fases sólidas (hielo con estructura hexagonal) y líquidas (agua).
ID:(836, 0)
Fase gaseosa, vapor de agua
Imagen
La fase gaseosa, que en nuestro caso corresponde al vapor de agua, es aquella en la que los átomos pueden desplazarse relativamente libremente.
En esta fase, existe una interacción mínima que puede afectar el comportamiento de los átomos sin confinarlos de manera significativa.
ID:(15142, 0)
Fase liquida, agua
Nota
La fase líquida, que en nuestro caso corresponde al agua, es aquella en la que los átomos pueden desplazarse relativa y libremente, manteniendo su unidad pero adaptándose a la forma que los contiene.
En esta fase, no se observa ninguna estructura definida.
ID:(15140, 0)
Fase solida, hielo
Cita
La fase sólida, que en nuestro caso corresponde al hielo, es aquella en la que los átomos no pueden desplazarse relativamente y solo pueden oscilar en torno a su punto de equilibrio.
En esta fase, se puede observar una estructura que suele ser cristalina y, por lo tanto, regular.
ID:(15141, 0)
Presión osmótica
Storyboard
La presión osmótica se genera en una solución cuando existe una membrana semipermeable. Esta membrana permite el paso del solvente, pero impide que el soluto la atraviese, lo que provoca un efecto de desequilibrio de presión. Como resultado, se produce una disminución de presión en el lado del solvente puro. Esta reducción impulsa el movimiento del solvente a través de la membrana hacia el lado que contiene el soluto. El proceso continúa hasta que la presión en el lado con soluto aumenta lo suficiente para equilibrar la disminución inicial de presión, o hasta que la dilución del soluto reduce el desequilibrio de presión, alcanzando un estado de equilibrio osmótico.
Variables
Cálculos
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Cálculos
Variable
Dado
Calcule
Objetivo :
Ecuación
A utilizar
Ecuaciones
Si hay la diferencia de presión ($\Delta p$) entre dos puntos, como lo indica la ecuaci n:
podemos usar la presión de la columna de agua ($p$), que es:
Esto nos da:
$\Delta p=p_2-p_1=p_0+\rho_wh_2g-p_0-\rho_wh_1g=\rho_w(h_2-h_1)g$
Dado que la diferencia de altura ($\Delta h$) es:
la diferencia de presión ($\Delta p$) se puede expresar como:
El número de moles ($n$) corresponde a el número de partículas ($N$) dividido por el número de Avogadro ($N_A$):
Si multiplicamos el numerador y el denominador por la masa de la partícula ($m$), obtenemos:
$n=\displaystyle\frac{N}{N_A}=\displaystyle\frac{Nm}{N_Am}=\displaystyle\frac{M}{M_m}$
As que es:
Como la energ a molar libre de Gibbs es
se tiene que para el equilibrio entre un sistema con y sin material disuelto (
$\displaystyle\frac{V}{N_A}dp=\displaystyle\frac{V}{N_A}(p - \Phi)=\mu dN=\mu (N-N_s)$
Como sin material disuelto se debe asumir que el vapor satisface la ecuaci n de los gases se tiene que
$\mu\sim \displaystyle\frac{R}{N_A} T$
con lo que se obtiene que
Ejemplos
Cuando se coloca una membrana semipermeable en el fondo de un tubo en forma de U y se agrega agua, se puede observar que al agregar material disuelto, la columna con el soluto se eleva:
Esto se debe a la presi n negativa generada por la presi n osm tica.
La presión osmótica ($\Psi$) se comporta como la presi n de un gas ideal de el número de iones ($N_s$) en el volumen ($V$) a la temperatura absoluta ($T$), utilizando la constante universal de los gases ($R_C$) seg n:
Si dos columnas de agua est n separadas en su base por una membrana semipermeable que permite el paso del agua pero bloquea el soluto presente en una de ellas, se observar que las columnas tendr n alturas diferentes. Esto ocurre porque la presencia de un soluto reduce la presi n osm tica, lo que provoca un ajuste en la altura de la columna para equilibrar la diferencia de presi n.
Si la presi n en la primera columna es la presión en la columna 1 ($p_1$), la presi n en la segunda columna (sin soluto) es la presión en la columna 2 ($p_2$), y la presi n osm tica es la presión osmótica ($\Psi$), podemos expresar la relaci n mediante:
La diferencia de alturas, representada por la diferencia de altura ($\Delta h$), implica que la presi n en ambas columnas es diferente. En particular, la diferencia de presión ($\Delta p$) es una funci n de la densidad del líquido ($\rho_w$), la aceleración gravitacional ($g$) y la diferencia de altura ($\Delta h$), de la siguiente manera:
Cuando se conectan dos columnas de l quido con la altura de columna de líquido 1 ($h_1$) y la altura de columna de líquido 2 ($h_2$), se crea una la diferencia de altura ($\Delta h$) que se calcula de acuerdo con la siguiente f rmula:
la diferencia de altura ($\Delta h$) generar la diferencia de presiones que desplazar el l quido de la columna m s alta hacia la columna m s baja.
Cuando se conectan dos columnas de l quido con la presión en la columna 1 ($p_1$) y la presión en la columna 2 ($p_2$), se crea una la diferencia de presión ($\Delta p$) que se calcula mediante la siguiente f rmula:
la diferencia de presión ($\Delta p$) representa la diferencia de presiones que desplazar el l quido de la columna m s alta hacia la columna m s baja.
El número de moles ($n$) corresponde a el número de partículas ($N$) dividido por el número de Avogadro ($N_A$):
el número de Avogadro ($N_A$) es una constante universal cuyo valor es 6.028E+23 1/mol, por lo que no se incluye entre las variables asociadas al c lculo.
El número de moles ($n$) se determina dividiendo la masa ($M$) de una sustancia por su la masa molar ($M_m$), que corresponde al peso de un mol de la sustancia.
Por lo tanto, se puede establecer la siguiente relaci n:
La masa molar se expresa en gramos por mol (g/mol).
La presión de la columna de agua ($p$) es con la densidad del líquido ($\rho_w$), la altura de la columna ($h$), la aceleración gravitacional ($g$) y la presión atmosférica ($p_0$) igual a:
La presión de la columna de agua ($p$) es con la densidad del líquido ($\rho_w$), la altura de la columna ($h$), la aceleración gravitacional ($g$) y la presión atmosférica ($p_0$) igual a:
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