Mescla ideal

La mescla ideal és un model de mescla en el qual el volum, la energia interna i la entalpia de la mescla és igual al dels components purs per separat, és dir el volum, l'energia i l'entalpia de mescla és nula. Quant més s'acosten a estos valors als d'una mescla real, més ideal serà la mescla. Alternativament una mescla és ideal si la seua coeficient d'activitat és 1. Este coeficient és el que medix la idealidad de les solucions. Simplifica enormement els càlculs i s'usa de referència per a les mescles reals.

Models de mescla

El potencial químic és la magnitut termodinàmica que es modeliza posat que el coneiximent esta para tots els components és equivalent a la energia lliure de Gibbs, que com potencial termodinàmic que és, conté tota l'informació del sistema. En una mescla real el potencial químic és funció de la temperatura, la pressió i la composició de la mescla. Els models de mescla tracten de simplificar esta dependència eliminant variables. Els models són de la forma:

A on en la lletra ${\mu }_i$ indiquem el potencial químic del component $i$ i en el superíndex ${}^{\circ }$ indiquem un estat de referència. Un model es diferencia d'un atre en l'estat de referència que es fixa. És important notar que en el model el potencial químic del component $i$ solament depén de la proporció d'este element en la mescla i no de la composició exacta de la mescla en la seua totalitat.

Model de mescla de gasos ideals

És el model més simplificat de tots. Solament és aplicable a mescles gaseoses a pressions molt pròximes al 0 bar a on els seus components puguen supondre's ideals. Es conseguix prenent com a estat de referència el gas ideal denotat pel superíndex ${}^{\mathrm{i}\mathrm{d}}$:

Si derivem esta equació sobre $P$ obtenim:

a on la barra horisontal denota magnitut molar parcial. Per les propietats d'estes magnituts es complix:

Si identifiquem el sumatorio de moles dels distints components en el número de moles totals, $n$ i reordenamos tenim:

que és anàloga a la famosa equació d'estat dels gasos ideals. Si es definix la pressió parcial, $P_i$, d'un component $i$ com la pressió que eixercirien $n_i$ moles com a component pur en les mateixes condicions $T$ i $V$ es té:

en dividir esta equació per 1 obtenim la coneguda llei de Dalton: