El más simple de los sistemas de hidrocarburos a considerar es el que qu e contie contiene ne un solo solo compon component ente, e, tambié también n llamad llamado o sistem sistema a de sustancia sustancia pura. pura. El entendimie entendimiento nto cualitati cualitativo vo de la relación entre entre temper temperatu atura ra T, presió presión n p y volume volumen n V de un compon component ente e puro puro puede pu ede proporc proporcion ionarn arnos os una excele excelente nte base base para para compre comprende nderr el comportamiento de fases de las complejas meclas que conforman el petróleo petróleo.. Esta Esta relaci relación ón es conveni convenient enteme emente nte present presentada ada en térm términ inos os de las las medi medici cion ones es expe experi rime ment ntal ales es real reali iad adas as a un una a sustancia pura sujeta a cambios en presión y volu olumen a temperatura constante. En la industria petrolera, el estudio del comportamiento de !uidos es importante a la hora de la descripción y determinación de la propi pr opied edad ad de los los mism mismos os.. "nte "ntes s de ad aden entr trars arse e en el tema tema del del comportamiento de fases, es importante reconocer los conceptos básicos.
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Sistema: Es un agregado de objetos o entidades materiales entre cuyas partes existe una vinculación. Un sistema puede ser: Abierto: Es un sistema que recibe flujos de energía de su entorno. Cerrado: Solo intercambian energía con su entorno. Aislante: No tiene ningn intercambio con el entorno. entorno.
cualqu quie ierr part parte e de un sist sistem ema a que que cont contie iene ne una una Una #ase es cual sustancia homogénea que físicamente es distinta y que está separada por supercies fronterizas de otras partes del sistema. El cambio que existe entre las fases se llama comportamiento de fase, y describe las condic condicion iones es de temper temperatu atura ra y presi presin n para para las cuales cuales pueden pueden exist existir ir las difer diferent entes es fases. fases. !as determ determina inacio ciones nes exper experime imenta ntales les y mate matemá máti tica cas s del del comp compor orta tami mien ento to de las las fase fases s se expr xpresan esan en difer diferent entes es tipos tipos de diagra diagramas mas llamados llamados dia$ra dia$ramas mas de fase fase. !os diagra diagramas mas de fase fase son gráca grácas s o diagra diagramas mas "por "por e#empl e#emplo o presi presin n contra contra temper temperatu atura, ra, presi presin n contra contra $olume $olumen n especí especíco co,, densid densidad ad contra temperatura, presin contra composicin, temperatura contra composicin, etc.%, que presentan las condiciones ba#o las cuales se pueden presentar las diferentes fases de una sustancia.
'na sustancia pura es aquella que no se puede descomponer
mediante procesos f(sicos y se considera que es reversible ya no hay un cambio de ener$(a, es decir que no cambia su composición qu(mica. 'n componente es el n)mero molecular o especies atómicas que se encuentran presentes en una sustancia. 'n sistema de un solo componente está formado totalmente de una clase de átomos o moléculas. En esta sección se describen las relaciones convenientemente manejadas en términos de medidas experimentales realiadas en un componente puro, sujeto a varios cambios en la presión y en el volumen a temperatura constante *proceso isotérmico+. Tienen propiedades espec(cas bien denidas. Estas propiedades no var(an, aun cuando dicha sustancia pura se encuentre formando parte de una mecla. "l$unas de estas propiedades sonEl color El sabor La densidad La temperatura de fusión El olor La temperatura de ebullición
&igura de 'ustancias puras
!as sustancias puras pueden clasicarse en( •
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!os elementos tambi"n pueden llamarse sustancias puras simples y est#n formados por una sola clase de #tomos$ es decir$ #tomos con el mismo nmero de protones en su ncleo y por lo tanto con las mismas propiedades químicas. !os elementos no pueden descomponerse en otras sustancias puras m#s sencillas por ningn procedimiento. Son sustancias puras simples todos los elementos químicos de la tabla periódica. % las sustancias formadas por mol"culas compuestas por #tomos iguales tambi"n se les considera elementos$ por ejemplo el oxígeno gaseoso$ oxígeno molecular o di oxígeno. !os compuestos son sustancias formadas por la unión de dos o m#s elementos de la tabla periódica en proporciones fijas. Una característica de los compuestos es que poseen una fórmula química que describe los diferentes elementos que forman al compuesto y su cantidad. !os m"todos físicos no pueden separar un compuesto$ "stos solo pueden ser separados en sustancias m#s simples por m"todos químicos$ es decir$ mediante reacciones. &or ejemplo$ el agua es una sustancia pura$ pero si la sometemos a electrólisis la podemos separar en los elementos que la forman$ el oxígeno y el 'idrógeno.
(igura de elementos
'na mecla resulta de la combinación de dos o más sustancias donde la identidad básica de cada una no se altera, es decir, no pierden sus propiedades y caracter(sticas por el hecho de meclarse, porque al hacerlo no ocurre nin$una reacción qu(mica. 0as meclas no tienen propiedades espec(cas bien denidas. 0as propiedades dependen de su composición, que puede ser variable se$)n la proporción en la que interven$an los distintos in$redientes de la mecla. #i$ura de 1eclas-
/or ejemplo, si se mecla limadura de hierro con aufre, cada sustancia conserva sus propiedades. 0a composición de las meclas es variable, las sustancias que componen a una mecla pueden presentarse en mayor o menor cantidad. 2tra caracter(stica de las meclas es que pueden separarse por métodos f(sicos. En la mecla de hierro y aufre puede utiliarse la propiedad de ma$netismo que presenta el hierro para ser separado del aufre
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0as meclas se clasican enLas mezclas homogéneas se llaman también disoluciones. Tienen una apariencia totalmente uniforme por lo que sus componentes no pueden distinguirse a simple ista. Se dice que este tipo de mezclas tiene una sola fase. En qu!mica se denomina fase a una porción de materia con composición " propiedades uniformes. #or e$emplo% el agua de mar est& formada por agua " muchas sales solubles% donde se obsera una sola fase.
'igura de mezclas homogéneas
Las mezclas heterogéneas presentan una composición no uniforme% sus componentes pueden distinguirse a simple ista% en otras palabras% se obseran diferentes sustancias en la mezcla. Los componentes de este tipo de mezcla e(isten como regiones distintas que se llaman fases. )na mezcla heterogénea se compone de dos o m&s fases. Si obseras la piedra de granito% puedes er zonas de distinto color que indican que la roca est& formada de cristales de distintas sustancias.
#i$ura de meclas hetero$enas.
'na sustancia que tiene una composición qu(mica ja recibe el nombre de sustancia pura. 0a mecla de diferentes elementos o compuestos también es una sustancia pura, siempre que la mecla sea homo$énea. 0a mecla de dos o más fases de una sustancia pura si$ue siendo una sustancia pura, siempre y cuando la composición qu(mica de las fases sea la misma. 'na fase es un arre$lo molecular distinto, homo$éneo en todas partes y que se separa de las demás por medio de supercies de frontera, fácilmente identicables. 3ay tres fases principales- solida, liquida y $aseosa.
