Fugacidad y Coeficiente de Fugacidad Para Una Especie Pura

La Fugacidad es la medida del potencial del  potencial químico químico en la forma de "presión ajustada". Está directamente relacionada con la tendencia de una sustancia de preferir una fase (líquida, sólida o gas) frente a otra. A una temperatura y presión fijas, el agua (por ejemplo) tendrá una fugacidad diferente para cada fase. Aquella fase con la menor fugacidad será la más favorable; la sustancia minimiza entonces la Energía libre de Gibbs. Gibbs. Definición a partir de la energía libre de gibbs La fugacidad se define para tratar sustancias de una forma similar a la que usamos con gases ideales.. Más que una magnitud física es una variable artificial con la que facilitamos el ideales tratamiento de sustancias reales. reales. En un gas ideal se cumple:

Dónde es la energía libre de gibbs específica específica;; la temperatura; temperatura; la presión;  presión de referencia, referencia, en principio principio arbitraria pero pero que suele suele tomarse como como 1 bar y indicar que se trata de un gas ideal.

una usado para

Expandiendo esta expresión para sustancias reales se define la fugacidad como la función

que hace cierta la expresión:

Examinando esta definición queda clara la i nterpretación nterpretación de "presión ajustada" de la fugacidad ya que obviamente tiene la misma dimensión que la presión. Además cabe recalcar que para un gas ideal la fugacidad es igual que la presión como se comprueba al comparar las dos ecuaciones precedentes. precedentes. Como todos los gases son ideales en presiones tendiendo a cero la fugacidad debe satisfacer:

De aquí se define el coeficiente de fugacidad, fugacidad, 

como:

El coeficiente de fugacidad es adimensional y mide la "idealidad" de una sustancia. Cuanto más  próximo a la unidad unidad sea mas mas ideal será y viceversa. Cálculo de fugacidades fugacidades El cálculo de fugacidades puede realizarse mediante mediante la aplicación de una ecuación de estado o  por medio de correlaciones correlaciones generalizadas. generalizadas. En ambos ambos casos la propiedad propiedad medida medida a partir de la que se obtiene la fugacidad fugacidad es la discrepancia discrepancia de que es es la diferencia entre la energía energía libre real y la del gas ideal.

De la forma en la que se define la fugacidad es obvio que:

Aplicación:

En el mundo real, por ejemplo, al fabricar el amoniaco en la industria, deben tenerse en cuenta los coeficientes de fugacidad. La fugacidad, f, es el producto de la presión parcial y el coeficiente de fugacidad. El potencial químico de una especie en la fase gaseosa viene dado por

En Petrología, en general se utiliza el término “fugacidad” para expresar la presión  parcial o “contenido” de un determinado componente  gaseoso en magmas o soluciones hidrotermales:

Por ejemplo: - fugacidad de oxígeno ( f O2) de un magma (del orden de 10-17 bares!!) - fugacidad de agua ( f H2O) de un magma - fugacidad de azufre ( f O2) de un fluido hidrotermal Existe una dependencia de la fugacidad de oxígeno en magma con la temperatura y con la

composición. Esta última es controlada por reacciones llamadas “buffers” que equilibran el contenido de oxígeno en los magmas. Éste NO se encuentra como “O2”, sino más bien se transfiere como H2O, OH, Fe2O3, etc... Bibliografía Wikipedia. Fugacidad //www.ucursos.cl/ingenieria/2004/2/GL42A/1/material_docente/objeto/41016+fugacidad+y+co eficiente+