Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad...
Transcript of Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad...
![Page 1: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/1.jpg)
Curso de Modelamiento
Hidrogeoquímico con PHREEQC
![Page 2: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/2.jpg)
gidahatari.com
Reacciones Químicas en Sistemas Acuosos
![Page 3: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/3.jpg)
Introducción
A continuación se presentarán consideraciones que permitirán orientar el modelamiento de reacciones químicas en Sistemas Acuosos.
![Page 4: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/4.jpg)
Introducción
A continuación se presentarán consideraciones que permitirán orientar el modelamiento de reacciones químicas en Sistemas Acuosos.
Contenido:
- Concepto de Actividad Química - Disoluciones/Precipitaciones - Intercambio Iónico - Quimisorción - Disolución de Gases - Complejización de Superficies - Óxido - Reducción
![Page 5: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/5.jpg)
Introducción
A continuación se presentarán consideraciones que permitirán orientar el modelamiento de reacciones químicas en Sistemas Acuosos.
Contenido:
- Concepto de Actividad Química - Disoluciones/Precipitaciones - Intercambio Iónico - Quimisorción - Disolución de Gases - Complejización de Superficies - Óxido - Reducción
Reacciones Heterogéneas
![Page 6: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/6.jpg)
Introducción
A continuación se presentarán consideraciones que permitirán orientar el modelamiento de reacciones químicas en Sistemas Acuosos.
Contenido:
- Concepto de Actividad Química - Disoluciones/Precipitaciones - Intercambio Iónico - Quimisorción - Disolución de Gases - Complejización de Superficies - Óxido - Reducción
Reacciones Homogéneas
![Page 7: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/7.jpg)
Introducción
A continuación se presentarán consideraciones que permitirán orientar el modelamiento de reacciones químicas en Sistemas Acuosos.
Contenido:
- Concepto de Actividad Química - Disoluciones/Precipitaciones - Intercambio Iónico - Quimisorción - Disolución de Gases - Complejización de Superficies - Óxido - Reducción
Reacciones Homogéneas
![Page 8: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/8.jpg)
gidahatari.com
Concepto de actividad química
![Page 9: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/9.jpg)
Actividad Química
La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio químico se da siguiendo una relación constante que representa la concentración de productos respecto a reactivos cuando la solución alcanza el equilibrio”
![Page 10: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/10.jpg)
Actividad Química
𝑐𝐶 + 𝑑𝐷 xX + yY
Para una reacción:
La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio químico se da siguiendo una relación constante que representa la concentración de productos respecto a reactivos cuando la solución alcanza el equilibrio”
![Page 11: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/11.jpg)
Actividad Química
𝑐𝐶 + 𝑑𝐷 xX + yY
Para una reacción:
𝐾 = [𝑋]𝑥[𝑌]𝑦
[𝐶]𝑐[𝐷]𝑑
La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio químico se da siguiendo una relación constante que representa la concentración de productos respecto a reactivos cuando la solución alcanza el equilibrio”
![Page 12: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/12.jpg)
Actividad Química
𝑐𝐶 + 𝑑𝐷 xX + yY
Para una reacción:
𝐾 = [𝑋]𝑥[𝑌]𝑦
[𝐶]𝑐[𝐷]𝑑
La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio químico se da siguiendo una relación constante que representa la concentración de productos respecto a reactivos cuando la solución alcanza el equilibrio”
Se asume que la concentración de un
reactivo elevada a su coeficiente
estequeométrico representa la acción
que ejerce la masa en el cambio químico.
![Page 13: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/13.jpg)
Actividad Química
𝑐𝐶 + 𝑑𝐷 xX + yY
Para una reacción:
𝐾 = [𝑋]𝑥[𝑌]𝑦
[𝐶]𝑐[𝐷]𝑑
La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio químico se da siguiendo una relación constante que representa la concentración de productos respecto a reactivos cuando la solución alcanza el equilibrio”
Esté término se denomina
Concentración Efectiva
![Page 14: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/14.jpg)
Actividad Química
![Page 15: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/15.jpg)
Actividad Química
Sin embargo cuando existen diferentes posibilidades de asociación en una solución, los cambios químicos que las originan se dan de forma simultanea y por lo tanto se asume que los todas las especies químicas son tanto productos como reactivos.
![Page 16: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/16.jpg)
Actividad Química
Sin embargo cuando existen diferentes posibilidades de asociación en una solución, los cambios químicos que las originan se dan de forma simultanea y por lo tanto se asume que los todas las especies químicas son tanto productos como reactivos.
Por lo tanto se considera que en la solución existe una fuerza iónica resultante de la sumatoria del producto de la carga y la masa de las especies químicas en la solución.
I = 1
2 𝑚𝑖𝑧𝑖
2
I: Fuerza Iónica
mi: Concentración Molal de la especie i
zi: Carga Iónica de la Especie i
![Page 17: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/17.jpg)
Actividad Química
![Page 18: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/18.jpg)
Actividad Química
Dadas unas condiciones de fuerza iónica, la masa de una especie adopta una reactividad particular, que se denomina actividad química.
![Page 19: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/19.jpg)
Actividad Química
α𝑖 = γ𝑖𝑚 𝑖
αi: Actividad Química para el ion i
γi: Coeficiente de actividad para el ion i
mi: Concentración Molal del ion i
Dadas unas condiciones de fuerza iónica, la masa de una especie adopta una reactividad particular, que se denomina actividad química.
![Page 20: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/20.jpg)
Actividad Química
α𝑖 = γ𝑖𝑚 𝑖
El coeficiente de actividad para cada ion representa la influencia de la fuerza iónica pues se calcula según:
αi: Actividad Química para el ion i
γi: Coeficiente de actividad para el ion i
mi: Concentración Molal del ion i
Dadas unas condiciones de fuerza iónica, la masa de una especie adopta una reactividad particular, que se denomina actividad química.
![Page 21: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/21.jpg)
Actividad Química
α𝑖 = γ𝑖𝑚 𝑖
αi: Actividad Química para el ion i
γi: Coeficiente de actividad para el ion i
mi: Concentración Molal del ion i
El coeficiente de actividad para cada ion representa la influencia de la fuerza iónica pues se calcula según:
Ecuación “WATEQ” Debye-Hückel I<1mol/Kg
Teoría Ion-Asociación
Ecuación de Davies I<0.5mol/Kg
Ecuación de Güntelberg I<0.1mol/Kg
Ecuación Extendida de Debye-Hückel I<0.1mol/Kg
Ecuación de Debye-Hückel I<0.005mol/Kg
Dadas unas condiciones de fuerza iónica, la masa de una especie adopta una reactividad particular, que se denomina actividad química.
![Page 22: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/22.jpg)
Actividad Química
α𝑖 = γ𝑖𝑚 𝑖
αi: Actividad Química para el ion i
γi: Coeficiente de actividad para el ion i
mi: Concentración Molal del ion i
El coeficiente de actividad para cada ion representa la influencia de la fuerza iónica pues se calcula según:
Ecuación “WATEQ” Debye-Hückel:
Para I<1 mol/kg
Teoría Ion-Asociación
A y B: Constantes para cada Ion que dependen
de la temperatura.
z: Carga del ion
a y b: Constantes dependientes del radio iónico
−𝑙𝑜𝑔γ𝑖 = −𝐴𝑧𝑖2 𝐼
1 + 𝑎𝑖𝐵 𝐼+ 𝑏𝑖 𝐼
Dadas unas condiciones de fuerza iónica, la masa de una especie adopta una reactividad particular, que se denomina actividad química.
![Page 23: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/23.jpg)
Actividad Química
α𝑖 = γ𝑖𝑚 𝑖
αi: Actividad Química para el ion i
γi: Coeficiente de actividad para el ion i
mi: Concentración Molal del ion i
El coeficiente de actividad para cada ion representa la influencia de la fuerza iónica pues se calcula según:
Modelo PITZER:
Para I>1 mol/kg
Teoría Ion-Interacción
z: Carga del ion
F: Constante calculada a partir de la ecuación
de Debye-Hückel
S1-S4: Constantes que dependen del ion
−𝑙𝑛γ𝑖 = 𝑧𝑖2 ∙ 𝐹 + 𝑆1 + S2 + S3 + 𝑧𝑖 ∙ 𝑆4
Dadas unas condiciones de fuerza iónica, la masa de una especie adopta una reactividad particular, que se denomina actividad química.
![Page 24: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/24.jpg)
Actividad Química
Comparación de los coeficientes de actividad para el Ca2+. Merkel
& Planner-Friederich (2008)
![Page 25: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/25.jpg)
Actividad Química
Comparación de los coeficientes de actividad para el Ca2+. Merkel & Planner-Friederich (2008)
![Page 26: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/26.jpg)
Actividad Química
Comparación de los coeficientes de actividad para el Ca2+. Merkel & Planner-Friederich (2008)
En PHREEQC:
El modelo asumido para calcular el coeficiente de actividad depende de la base de datos
![Page 27: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/27.jpg)
Actividad Química
Comparación de los coeficientes de actividad para el Ca2+. Merkel & Planner-Friederich (2008)
En PHREEQC:
El modelo asumido para calcular el coeficiente de actividad depende de la base de datos
Ecuación “WATEQ” Debye-Hückel:
- LLNL.dat - MINTEQ.dat - minetq.v4.dat - PHRREQC.dat - t_h.dat - WATEQ4F.dat
Teoría Ion-Asociación
![Page 28: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/28.jpg)
Actividad Química
Comparación de los coeficientes de actividad para el Ca2+. Merkel & Planner-Friederich (2008)
En PHREEQC:
El modelo asumido para calcular el coeficiente de actividad depende de la base de datos
Ecuación “WATEQ” Debye-Hückel:
- LLNL.dat - MINTEQ.dat - minetq.v4.dat - PHRREQC.dat - t_h.dat - WATEQ4F.dat
Modelo PITZER:
- PITZER.dat
Teoría Ion-Asociación
Teoría Ion-Interacción
- SIT.dat
![Page 29: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/29.jpg)
Actividad Química
En PHREEQC:
Sección de un archivo de salida en PHREEQC
Revisar la fuerza iónica de la
solución
![Page 30: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/30.jpg)
gidahatari.com
Reacciones Heterogéneas
![Page 31: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/31.jpg)
Reacciones Heterogéneas
Se considera que una reacción es heterogénea cuando los reactivos que intervienen en el cambio químico se encuentran en fases diferentes.
![Page 32: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/32.jpg)
Reacciones Heterogéneas
Se considera que una reacción es heterogénea cuando los reactivos que intervienen en el cambio químico se encuentran en fases diferentes.
- Disoluciones/Precipitaciones - Intercambio Iónico - Quimisorción
Interacciones Líquido - Sólido
![Page 33: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/33.jpg)
Reacciones Heterogéneas
Se considera que una reacción es heterogénea cuando los reactivos que intervienen en el cambio químico se encuentran en fases diferentes.
- Disoluciones/Precipitaciones - Intercambio Iónico - Quimisorción
- Disolución de Gases
Interacciones Líquido - Sólido
Interacciones Líquido - Gas
![Page 34: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/34.jpg)
Disoluciones/Precipitaciones
Se indican empleando el KEYWORD SOLUTION
En PHREEQC:
![Page 35: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/35.jpg)
Disoluciones/Precipitaciones
Se indican empleando el KEYWORD SOLUTION
En PHREEQC: La composición química de un mineral a disolver puede
especificarse de dos maneras
![Page 36: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/36.jpg)
Disoluciones/Precipitaciones
Se indican empleando el KEYWORD SOLUTION
En PHREEQC: La composición química de un mineral a disolver puede
especificarse de dos maneras
Como componentes de la solución que se está modelando indicando que corresponden a una fase mineral
SOLUTION_MASTER_SPECIES
![Page 37: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/37.jpg)
Disoluciones/Precipitaciones
Se indican empleando el KEYWORD SOLUTION
En PHREEQC: La composición química de un mineral a disolver puede
especificarse de dos maneras
Directamente como una fase presente en la solución a la que se asocia un índice de saturación
PHASES
![Page 38: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/38.jpg)
Disoluciones/Precipitaciones
En PHREEQC:
El código calcula la reacción aplicando el siguiente procedimiento
![Page 39: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/39.jpg)
Disoluciones/Precipitaciones
En PHREEQC:
El código calcula la reacción aplicando el siguiente procedimiento
Cálculo del Coeficiente de
Actividad
Cálculo de la Actividad Química
¿Se indicó un modelo
cinético para la
reacción?
No
Si
Cálculo de la concentración de
especies teniendo en cuenta las posibles
asociaciones
Cálculo de la constante de
equilibrio
¿Se indicó algún criterio de equilibrio
para el componente?
No
Cálculo para cumplir con el
criterio de equilibrio
Si
INICIO
Cálculo de los Coeficientes de
Saturación para las fases resultantes
FIN
Cálculo de la Fuerza Iónica
𝐾𝑖 = 𝑎𝑖 𝑎𝑚𝐶𝑖, 𝑚
𝑀𝑎𝑞
𝑚
I = 1
2 𝑚𝑖𝑧𝑖
2
α𝑖 = γ𝑖𝑚 𝑖
−𝑙𝑛γ𝑖 = 𝑧𝑖2 ∙ 𝐹 + 𝑆1 + S2 + S3 + 𝑧𝑖 ∙ 𝑆4
![Page 40: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/40.jpg)
Disoluciones/Precipitaciones
¿Qué es un Criterio de Equilibrio?
![Page 41: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/41.jpg)
Disoluciones/Precipitaciones
¿Qué es un Criterio de Equilibrio?
Es una condición que permite especificar la formación preferencial de una fase
La masa de un elemento no se
asociará en otras especies hasta
que el criterio de equilibrio sea
cumplido
![Page 42: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/42.jpg)
Disoluciones/Precipitaciones
¿Qué es un Criterio de Equilibrio?
Es una condición que permite especificar la formación preferencial de una fase
La masa de un elemento no se
asociará en otras especies hasta
que el criterio de equilibrio sea
cumplido
En PHREEQC el criterio de equilibrio corresponde al Índice de Saturación de una fase.
![Page 43: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/43.jpg)
Disoluciones/Precipitaciones
¿Qué es un Criterio de Equilibrio?
Es una condición que permite especificar la formación preferencial de una fase
La masa de un elemento no se
asociará en otras especies hasta
que el criterio de equilibrio sea
cumplido
En PHREEQC el criterio de equilibrio corresponde al Índice de Saturación de una fase.
𝑆𝐼 = log𝐼𝐴𝑃
𝐾𝑠𝑝
![Page 44: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/44.jpg)
Disoluciones/Precipitaciones
¿Qué es un Criterio de Equilibrio?
Es una condición que permite especificar la formación preferencial de una fase
La masa de un elemento no se
asociará en otras especies hasta
que el criterio de equilibrio sea
cumplido
En PHREEQC el criterio de equilibrio corresponde al Índice de Saturación de una fase.
Cuando:
-0.05 < SI < 0.05 : La solución está en equilibrio
SI > 0.05 : La solución está súper-saturada
SI < -0.05 : La solución está sub-saturada
𝑆𝐼 = log𝐼𝐴𝑃
𝐾𝑠𝑝
![Page 45: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/45.jpg)
Intercambio Iónico
Fuente: Zhu & Anderson. 2002
El intercambio iónico se emplea para explicar la interacción entre
superficies y cationes mayores principalmente, aunque también
es aplicado a algunos metales
Chemicaldatabase.dat
![Page 46: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/46.jpg)
Intercambio Iónico
En PHREEQC: Existen dos vías para ingresar datos de intercambio
![Page 47: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/47.jpg)
Intercambio Iónico
En PHREEQC:
Archivo.phr
Existen dos vías para ingresar datos de intercambio
Especificando la masa de cada componente que se encuentra asociada a un intercambiador
![Page 48: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/48.jpg)
Intercambio Iónico
En PHREEQC:
Archivo.phr
Existen dos vías para ingresar datos de intercambio
Ingresando concentraciones totales de los componentes y un total estimado de la ‘concentración’ de sitios intercambiables.
![Page 49: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/49.jpg)
Intercambio Iónico
Se indican empleando el KEYWORD EXCHANGE
En PHREEQC:
Archivo.phr
![Page 50: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/50.jpg)
Intercambio Iónico
Se indican empleando el KEYWORD EXCHANGE
En PHREEQC:
Archivo.phr
Chemicaldatabase.dat
![Page 51: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/51.jpg)
Intercambio Iónico
Se indican empleando el KEYWORD EXCHANGE
En PHREEQC:
Archivo.phr
Chemicaldatabase.dat
Salida.phr.out
![Page 52: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/52.jpg)
Intercambio Iónico
Se indican empleando el KEYWORD EXCHANGE
En PHREEQC:
Archivo.phr
Chemicaldatabase.dat
Salida.phr.out
![Page 53: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/53.jpg)
Intercambio Iónico
Se indican empleando el KEYWORD EXCHANGE
En PHREEQC:
Archivo.phr
Chemicaldatabase.dat
Salida.phr.out
La cantidad de masa de un componente adherida a un sitio de intercambio se calcula como una especie del componente, cuya formación depende de una constante de equilibro
![Page 54: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/54.jpg)
Intercambio Iónico
Se indican empleando el KEYWORD EXCHANGE
En PHREEQC:
Archivo.phr
Chemicaldatabase.dat
Salida.phr.out
Por lo tanto puede indicarse que el intercambio esté
condicionado al equilibrio con la composición de una solución o la concentración
de una PHASE
![Page 55: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/55.jpg)
Adsorción
Fuente: Zhu & Anderson. 2002
La adsorción es el proceso mediante el que son retenidas
partículas de metales traza, en la superficie de las rocas por las que circula el agua.
![Page 56: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/56.jpg)
Fuente: Zhu & Anderson. 2002
La retención se da gracias a los puentes de
hidrógeno que se forman entre la fase líquida y la
superficie.
Adsorción
La adsorción es el proceso mediante el que son retenidas
partículas de metales traza, en la superficie de las rocas por las que circula el agua.
![Page 57: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/57.jpg)
Existen distintos modelos para representar los procesos de adsorción de metales en superficie.
Adsorción
![Page 58: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/58.jpg)
Existen distintos modelos para representar los procesos de adsorción de metales en superficie.
• Modelo lineal • Langmuir • Freundlich
En estos casos se define la fase sorbida como una especie del soluto a la que se le asocia una constante de equilibrio
Adsorción
![Page 59: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/59.jpg)
En PHREEQC:
Existen distintos modelos para representar los procesos de adsorción de metales en superficie.
• Modelo lineal • Langmuir • Freundlich
En estos casos se define la fase sorbida como una especie del soluto a la que se le asocia una constante de equilibrio
Fuente: Parkhurst & Appelo. 2013
Empleando los KEYWORD SURFACE_MASTER_SPECIE SURFACE_SPECIE SURFACE
Adsorción
![Page 60: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/60.jpg)
En PHREEQC:
Existen distintos modelos para representar los procesos de adsorción de metales en superficie.
• Modelo lineal • Langmuir • Freundlich
En estos casos se define la fase sorbida como una especie del soluto a la que se le asocia una constante de equilibrio
Posteriormente se indica la reacción de una superficie
con una solución
Empleando los KEYWORD SURFACE_MASTER_SPECIE SURFACE_SPECIE SURFACE
Fuente: Parkhurst & Appelo. 2013
Adsorción
![Page 61: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/61.jpg)
En PHREEQC:
Existen distintos modelos para representar los procesos de adsorción de metales en superficie.
• Modelo lineal • Langmuir • Freundlich
En estos casos se define la fase sorbida como una especie del soluto a la que se le asocia una constante de equilibrio
Posteriormente se indica la reacción de una superficie
con una solución
Empleando los KEYWORD SURFACE_MASTER_SPECIE SURFACE_SPECIE SURFACE
Con este método no se rastrea el aumento o disminución de área de una superficie, solamente se calcula la cantidad de masa que reacciona con una determinada ‘concentración’ de sitios activos.
Adsorción
![Page 62: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/62.jpg)
Disolución de Gases
Es un proceso comprendido mediante la Ley de Henry:
![Page 63: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/63.jpg)
Disolución de Gases
Es un proceso comprendido mediante la Ley de Henry:
“A temperatura constante, la concentración de un gas en una solución es directamente proporcional a la presión parcial del gas sobre la lámina de la fase líquida”
![Page 64: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/64.jpg)
Disolución de Gases
Es un proceso comprendido mediante la Ley de Henry:
“A temperatura constante, la concentración de un gas en una solución es directamente proporcional a la presión parcial del gas sobre la lámina de la fase líquida”
Cuando se modelan reacciones a condiciones ambiente, la solubilidad de los gases está condicionada por la presión parcial en la atmósfera
![Page 65: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/65.jpg)
Disolución de Gases
En PHREEQC:
La especies gaseosas se definen usando el KEYWORD PHASES
Chemicaldatabase.dat
![Page 66: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/66.jpg)
Disolución de Gases
En PHREEQC:
Un volumen compuesto por diversas especies gaseosas se define usando el KEYWORD GAS_PHASES
Chemicaldatabase.dat
Archivo.phr
![Page 67: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/67.jpg)
Disolución de Gases
En PHREEQC:
Un volumen compuesto por diversas especies gaseosas se define usando el KEYWORD GAS_PHASES
PHREEQC.dat
Archivo.phr
Existen dos métodos para el cálculo del equilibrio de especies gaseosas
Cuando se especifican la temperatura y presión críticas (-T_c ; -P_c) para cada PHASE se usa la ecuación de Peng-Robinson que relaciona el volumen molar, la presión y la constante de equilibrio
![Page 68: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/68.jpg)
Disolución de Gases
En PHREEQC:
Un volumen compuesto por diversas especies gaseosas se define usando el KEYWORD GAS_PHASES
PHREEQC.dat
Archivo.phr
Existen dos métodos para el cálculo del equilibrio de especies gaseosas
Cuando se especifican la temperatura y presión críticas (-T_c ; -P_c) para cada PHASE se usa la ecuación de Peng-Robinson que relaciona el volumen molar, la presión y la constante de equilibrio
Archivo.phr.out
![Page 69: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/69.jpg)
Disolución de Gases
En PHREEQC:
Un volumen compuesto por diversas especies gaseosas se define usando el KEYWORD GAS_PHASES
WATEQ4F.dat
Archivo.phr
Existen dos métodos para el cálculo del equilibrio de especies gaseosas en PHREEQC
Si los anteriores parámetros no son incluidos el balance se realiza con base en la ley de los gases ideales.
![Page 70: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/70.jpg)
Disolución de Gases
En PHREEQC:
Un volumen compuesto por diversas especies gaseosas se define usando el KEYWORD GAS_PHASES
WATEQ4F.dat
Archivo.phr
Existen dos métodos para el cálculo del equilibrio de especies gaseosas en PHREEQC
Si los anteriores parámetros no son incluidos el balance se realiza con base en la ley de los gases ideales.
![Page 71: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/71.jpg)
gidahatari.com
Reacciones Homogéneas
![Page 72: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/72.jpg)
Reacciones Homogéneas
Se considera que una reacción es homogénea cuando los reactivos que intervienen en el cambio químico se encuentran en la misma fase.
![Page 73: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/73.jpg)
Reacciones Homogéneas
Se considera que una reacción es homogénea cuando los reactivos que intervienen en el cambio químico se encuentran en la misma fase.
- Complejización de superficies
- Óxido - Reducción Interacciones Líquido - Líquido
![Page 74: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/74.jpg)
Complejización de superficies
En PHREEQC:
Se considera esta como una reacción homogénea porque el programa diluye toda la masa sólida de la solución hasta obtener especies primarias en estado acuoso.
![Page 75: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/75.jpg)
Complejización de superficies
En PHREEQC:
Se considera esta como una reacción homogénea porque el programa diluye toda la masa sólida de la solución hasta obtener especies primarias en estado acuoso.
A partir de las especies diluidas se forman los compuestos que pueden precipitar para formar superficies de la fase sólida.
![Page 76: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/76.jpg)
Complejización de superficies
En PHREEQC:
Se considera esta como una reacción homogénea porque el programa diluye toda la masa sólida de la solución hasta obtener especies primarias en estado acuoso.
A partir de las especies diluidas se forman los compuestos que pueden precipitar para formar superficies de la fase sólida.
Existen tres modelos de complejización de superficies:
- Diffuse-Double Layer (DDL) - CD MUSIC - Non electrostatic surfaces
![Page 77: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/77.jpg)
Complejización de superficies
En PHREEQC:
Se considera esta como una reacción homogénea porque el programa diluye toda la masa sólida de la solución hasta obtener especies primarias en estado acuoso.
A partir de las especies diluidas se forman los compuestos que pueden precipitar para formar superficies de la fase sólida.
Existen tres modelos de complejización de superficies:
- Diffuse-Double Layer (DDL) - CD MUSIC - Non electrostatic surfaces
Distribución idealizada del potencial eléctrico sobre una superficie. Merkel
& Planner-Friederich (2008)
![Page 78: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/78.jpg)
Complejización de superficies
En PHREEQC: Existen tres modelos de complejización de superficies:
- Diffuse-Double Layer (DDL) - CD MUSIC - Non electrostatic surfaces
El uso de estos modelos se define empleando –identifiers en el KEYWORD SURFACE
![Page 79: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/79.jpg)
Complejización de superficies
En PHREEQC: Existen tres modelos de complejización de superficies:
- Diffuse-Double Layer (DDL) - CD MUSIC - Non electrostatic surfaces
El uso de estos modelos se define empleando –identifiers en el KEYWORD SURFACE
Cuando se utiliza el modelo DDL se usa por defecto el enfoque –Donnan para calcular la
composición de la capa de superficie
![Page 80: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/80.jpg)
Complejización de superficies
En PHREEQC: Existen tres modelos de complejización de superficies:
- Diffuse-Double Layer (DDL) - CD MUSIC - Non electrostatic surfaces
El uso de estos modelos se define empleando –identifiers en el KEYWORD SURFACE
El modelo Charge Distribution MUltiSIte Complexation (CD-MUSIC) puede ser empleado para definir superficies DDL y n_edl
![Page 81: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/81.jpg)
Complejización de superficies
En PHREEQC: Existen tres modelos de complejización de superficies:
- Diffuse-Double Layer (DDL) - CD MUSIC - Non electrostatic surfaces
El uso de estos modelos se define empleando –identifiers en el KEYWORD SURFACE
Se basa en definir capacitancias específicas para cada una de las capas que se forman sobre la superficie.
![Page 82: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/82.jpg)
Complejización de superficies
En PHREEQC: Existen tres modelos de complejización de superficies:
- Diffuse-Double Layer (DDL) - CD MUSIC - Non electrostatic surfaces
El uso de estos modelos se define empleando –identifiers en el KEYWORD SURFACE
Asume que la carga de la superficie depende únicamente de su composición y represente una simplificación de los fenómenos de superficie.
![Page 83: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/83.jpg)
Complejización de superficies
En PHREEQC: Existen tres modelos de complejización de superficies:
- Diffuse-Double Layer (DDL) - CD MUSIC - Non electrostatic surfaces
El uso de estos modelos se define empleando –identifiers en el KEYWORD SURFACE
Cuando se representan fenómenos de transporte se recomienda habilitar esta función y calibrar el modelo con una superficie DDL
![Page 84: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/84.jpg)
Óxido - Reducción
Los fenómenos de Óxido – Reducción condicionan la especiación de los elementos que componen la solución.
¿Cuáles son los posibles productos de la reacción de
disolución del Hierro?
Merkel & Planer-Friederich, 2008, con base en modificaciones de Langmuir1997
![Page 85: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/85.jpg)
Óxido - Reducción
Los fenómenos de Óxido – Reducción condicionan la especiación de los elementos que componen la solución.
¿Cuáles son los posibles productos de la reacción de
disolución del Hierro?
![Page 86: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/86.jpg)
Óxido - Reducción
Los fenómenos de Óxido – Reducción condicionan la especiación de los elementos que componen la solución.
¿Cuáles son los posibles productos de la reacción de
disolución del Hierro?
En este
grupo de
reacciones
hay
liberación
de H+
![Page 87: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/87.jpg)
Óxido - Reducción
Los fenómenos de Óxido – Reducción condicionan la especiación de los elementos que componen la solución.
¿Cuáles son los posibles productos de la reacción de
disolución del Hierro?
Esta es la
semireacción
que describe
el cambio
redox
![Page 88: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/88.jpg)
Óxido - Reducción
Los fenómenos de Óxido – Reducción condicionan la especiación de los elementos que componen la solución.
¿Cuáles son los posibles productos de la reacción de
disolución del Hierro?
Estas
reacciones
implican
cambios redox
y de contenido
de H+
![Page 89: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/89.jpg)
Óxido - Reducción
¿Cuáles son los posibles productos de la reacción de
disolución del Hierro?
![Page 90: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/90.jpg)
Óxido - Reducción
¿Cuáles son los posibles productos de la reacción de
disolución del Hierro?
Esta pegunta se responde construyendo un Diagrama de Pourbaix
![Page 91: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/91.jpg)
Cuando se contempla únicamente la liberación de H+, los cambios químicos se representan en función del cambio de pH, por lo tanto estas reacciones son representadas por líneas verticales.
Óxido - Reducción
¿Cuáles son los posibles productos de la reacción de
disolución del Hierro?
Diagrama de Pourbaix
![Page 92: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/92.jpg)
Cuando se contempla únicamente la liberación de H+, los cambios químicos se representan en función del cambio de pH, por lo tanto estas reacciones son representadas por líneas verticales.
Óxido - Reducción
¿Cuáles son los posibles productos de la reacción de
disolución del Hierro?
Diagrama de Pourbaix
![Page 93: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/93.jpg)
Óxido - Reducción
¿Cuáles son los posibles productos de la reacción de
disolución del Hierro?
Diagrama de Pourbaix
![Page 94: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/94.jpg)
Cuando se contempla únicamente la oxidoreducción los cambios químicos se representan en función del cambio de Eh (o pE), por lo tanto estas reacciones son representadas por líneas horizontales.
Óxido - Reducción
¿Cuáles son los posibles productos de la reacción de
disolución del Hierro?
Diagrama de Pourbaix
![Page 95: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/95.jpg)
Cuando se contempla únicamente la oxidoreducción los cambios químicos se representan en función del cambio de Eh (o pE), por lo tanto estas reacciones son representadas por líneas horizontales.
Óxido - Reducción
¿Cuáles son los posibles productos de la reacción de
disolución del Hierro?
Diagrama de Pourbaix
![Page 96: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/96.jpg)
Óxido - Reducción
¿Cuáles son los posibles productos de la reacción de
disolución del Hierro?
Diagrama de Pourbaix
![Page 97: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/97.jpg)
Cuando el cabio químico se
debe a la actividad redox y al
cambio de pH, los límites del
diagrama se calculan como
funciones lineales de la forma:
𝐸ℎ = 𝐸° − 2.303𝑚𝑅𝑇
𝑛𝐹∗ 𝑝𝐻 − 2.303
𝑅𝑇
𝑛𝐹l𝑜𝑔[𝑟𝑒𝑑]
[𝑜𝑥]
Óxido - Reducción
¿Cuáles son los posibles productos de la reacción de
disolución del Hierro?
Diagrama de Pourbaix
![Page 98: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/98.jpg)
Cuando el cabio químico se
debe a la actividad redox y al
cambio de pH, los límites del
diagrama se calculan como
funciones lineales de la forma:
𝐸ℎ = 𝐸° − 2.303𝑚𝑅𝑇
𝑛𝐹∗ 𝑝𝐻 − 2.303
𝑅𝑇
𝑛𝐹l𝑜𝑔[𝑟𝑒𝑑]
[𝑜𝑥]
Óxido - Reducción
¿Cuáles son los posibles productos de la reacción de
disolución del Hierro?
Diagrama de Pourbaix
![Page 99: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/99.jpg)
El procedimiento anterior
permite establecer todas las
posibles combinaciones
entre un grupo de
elementos químicos en la
solución. Las posibles
combinaciones se
denominan Especies y el
fenómeno se denomina
Especiación.
Óxido - Reducción
¿Cuáles son los posibles productos de la reacción de
disolución del Hierro?
Diagrama de Pourbaix
![Page 100: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/100.jpg)
Óxido - Reducción
Diagrama de Pourbaix ¿De dónde provienen los electrones para las reacciones
redox?
![Page 101: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/101.jpg)
Óxido - Reducción
Diagrama de Pourbaix ¿De dónde provienen los electrones para las reacciones
redox?
![Page 102: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/102.jpg)
Óxido - Reducción
¿De dónde provienen los electrones para las reacciones
redox?
Secuencia de los procesos redox de importancia. Fuente: Stumm and Morgan, 1996 en Appelo and Postma, 2005
![Page 103: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/103.jpg)
Óxido - Reducción
¿De dónde provienen los electrones para las reacciones
redox?
Secuencia de los procesos redox de importancia. Fuente: Stumm and Morgan, 1996 en Appelo and Postma, 2005
Dependiendo del pE y el pH en una reacción predominan ciertos pares oxido-reductores, situación que define el ambiente de la solución acuosa.
![Page 104: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/104.jpg)
Óxido - Reducción
En PHREEQC:
Pueden definirse pares oxido-reductores en el KEYWORD SOLUTION
![Page 105: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/105.jpg)
Óxido - Reducción
En PHREEQC:
Pueden definirse pares oxido-reductores en el KEYWORD SOLUTION
Por defecto cuando hay una reacción de
óxido – reducción, se emplea el oxígeno
como agente oxidante
![Page 106: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/106.jpg)
Óxido - Reducción
En PHREEQC:
Pueden definirse pares oxido-reductores en el KEYWORD SOLUTION
Sin embargo pueden especificarse pares óxido
reductores diferentes para la reacción general
![Page 107: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/107.jpg)
Óxido - Reducción
En PHREEQC:
Pueden definirse pares oxido-reductores en el KEYWORD SOLUTION
O para cada especie iónica pueden definirse
agentes oxidantes específicos
![Page 108: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/108.jpg)
Óxido - Reducción
En PHREEQC:
Pueden definirse pares oxido-reductores en el KEYWORD SOLUTION
O para cada especie iónica pueden definirse
agentes oxidantes específicos
En este caso se está indicando que la especie
iónica debe equilibrarse con
la forma oxidada/reducida
de su agente oxidante
![Page 109: Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC€¦ · gidahatari.com Concepto de actividad química . Actividad Química La ley de acción de masas plantea que: “Un cambio](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022013/5b2a2ac37f8b9a1d3d8b560b/html5/thumbnails/109.jpg)
gidahatari.com
Reacciones Químicas en Sistemas Acuosos