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L09: Termodinámica estadística del gas ideal

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<strong>L09</strong>: <strong>Termodinámica</strong> <strong>estadística</strong> <strong>del</strong> <strong>gas</strong> <strong>ideal</strong> Equilibrio químico entre <strong>gas</strong>es <strong>ideal</strong>es<br />

Equilibrio químico entre <strong>gas</strong>es <strong>ideal</strong>es: Sea una reacción en equilibrio:<br />

aA + bB ⇋ pP + qQ, ó mejor <br />

νiXi = 0, (72)<br />

donde νi es el coeficiente estequimétrico <strong>del</strong> reactante i-ésimo, con el convenio de que νi < 0 para<br />

los reactivos y νi > 0 para los productos.<br />

De acuerdo con la termodinámica clásica, la condición general de equilibrio es que la actividad<br />

química sea nula y, por tanto:<br />

<br />

νiµi = 0, (73)<br />

donde µi es el potencial químico <strong>del</strong> reactante.<br />

i<br />

Si todos los componentes se pueden describir como <strong>gas</strong>es <strong>ideal</strong>es, la función de partición canónica<br />

de la mezcla reactante será:<br />

Q(NA, NB, ..., T, V ) = qA(V, T ) N A<br />

NA!<br />

i<br />

qB(V, T ) N B<br />

NB!<br />

... (74)<br />

de manera que el potencial químico <strong>del</strong> <strong>gas</strong> A en la mezcla será<br />

<br />

∂ ln Q<br />

µA = −kBT<br />

∂NA<br />

= −kBT ln qA(T, V )<br />

.<br />

NA<br />

(75)<br />

T,V,N j=A<br />

c○ V. Luaña 2003-2006 (313)

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