Factor acéntrico El factor acéntrico se define como un parámetro necesario para calcular el factor de compresibilidad de ungas gas,, éste mide la desviación en la presión de vapor de vapor de un compuesto, respecto a gases nobles como el criptón criptón,, xenón xenóny y argón (también llamados fluidos simples) para los cuales el factor acéntrico toma el valor de cero.
Definición El factor acéntrico se define matemáticamente matemáticamente como
1
donde
es el factor acéntrico; es la temperatura reducida; es la temperatura temperatura;; es la temperatura crítica crítica;; es la presión de vapor (o vapor (o saturación) reducida;
es la es la presión de vapor del vapor del compuesto; es la presión crítica crítica..
Es entonces que el factor acéntrico mide la no -esfericidad -esfericidad de la molécula cuando se trata de moléculas no polares, por ejemplo, hidrocarburos hidrocarburos:: un incremento en la longitud de la cadena (aumento de la no -esfericidad) -esfericidad) produce un apartamiento en el valor de la presión reducida del compuesto. Como es lógico, este apartamiento es mínimo en el metano entre los hidrocarburos. El apartamiento también es pequeño para moléculas pequeñas y que son apr oximadamente esféricas 2
como oxígeno y nitrógeno nitrógenomoleculares moleculares.. Sin embargo, la definición abarca tanto compuestos polares como alcoholes alcoholes,, cetonas o incluso inclusoagua agua.. En estos casos, la desviación en la presión de vapor se debe no sólo a la forma de la molécula, sino a las interacciones específicas entre ellas como dipolodipolo opuente de hidrógeno. hidrógeno .
Usos [editar ]Cálculos
de presión de vapor
El factor acéntrico puede ser utilizado para hacer cálculos aproximados de la presión de vapor. De la definición matemática se nota, que la presión de vapor reducida de un gas noble es aproximádamente 1, cuando la temperatura reducida es 0,7. Con esto s e intuye que conociendo las propiedades críticas de un compuesto y su factor acéntrico, se tiene un punto de la curva de presión de vapor. Integrando la relación de Clausius-Clapeyron: Clausius-Clapeyron :
suponiendo que
la entalpía de cambio de fase,
que el volúmen molar del líquido es mucho menor que el del vapor, haciendo que la variación entre los volúmenes de las fases vapor,
, es constante; , sea aproximada mente igual al volumen molar del
y;
que este vapor se comporta como un gas ideal:
se tiene
e integrando entre una presión de referencia,
, y una punto de la curva de presión de
vapor cualquiera,
Esta ecuación es fácilmente reescrita como una versión s implificada de la ecuación de Antoine. Si se toma el punto crítico como referencia, se intercambia logaritmo natural por decimal y se utiliza el valor del factor acéntrico para definir el punto
, el
3
resultado final es
Esta ecuación es muy buena para estimaciones rápidas de la presión de vapor. Sin embargo se debe entender que se trata de una aproximación. En general da buenos resultados arriba de
= 0,5, pero el error puede incrementarse por debajo de los 2
3
bar .
Factor acéntrico El factor acéntrico se define como un parámetro necesario para calcular el factor de compresibilidad de un gas, éste mide la desviación del gas respecto a gases como el criptón, xenón y argón (también llamados fluidos simples) para los cuales el factor acéntrico toma el valor de cero. El factor acéntrico mide la esfericidad de la molécula, es decir nos da un número que representa todas las fuerzas presentes en ella no sólo las del centro sino las de toda la molécula
