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5/16/2018 Problem FIQUI - slidepdf.com

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PROBLEMAS DE FISICOQUIMICA

1. A 300 K, algunas presiones de equilibrio (kPa) de HCl(g) sobre disoluciones muy

diluidas de HCl en GeCl4(l) son las siguientes: 32.0 para x= 0.005; 76.9 para x =

0.012; 121.8 para x = 0.019. Demostrar que el sistema obedece la ley de Henry en

este intervalo de concentraciones y calcular la constante de la ley de Henry a 300 K.

T=300 K Pa= X a*Ka

P* 32.0 76.9 121.8

X 0.005 0.0012 0.0019

K 6400 6408.3 6410.53

Ka=Pa /Xa ; valor promedio es Ka=6406,277 kPa

2. La dependencia de la temperatura de la constante de la ley de Henry, K, que

relaciona la fracción molar de HCl disuelto en GeCl4(l) con la presión de equilibrio

de HCl(g) está dado por: K/kpa = exp (12.137 – 1010(T/K)-1

. El valor numérico de

un cambio de entalpia se deriva de esta información. ¿Cuál es su valor? ¿A qué

cambio de estado corresponde?

K/kPa =

K=6440.3189 kPa

KB*MB=

Corresponde a un cambio de entalpia de vaporización



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3. La tabla siguiente de las fracciones molares de metilbenceno, C6H5CH3, designado

por A, en mezclas liquidas y de vapor con metiletil cetona, CH3COC2H5, y la

presión de equilibrio del vapor a 303.15 K:

xA 0 0.0898 0.2476 0.3577 0.5194

yA 0 0.0410 0.1154 0.1762 0.2772p/kPa 36.066 34.121 30.900 28.626 25.239

xA 0.6036 0.7188 0.8019 0.9105 1

yA 0.3393 0.4450 0.5435 0.7284 1

p/kPa 23.402 20.698 18.592 15.496 12.295

Suponer que el vapor es ideal, y calcular la presión parcial de los dos componentes;

representarlos gráficamente como funciones de sus respectivas fracciones molaresliquidas. Encontrar la constante de la ley de Henry para las dos componentes.

Xa= fracción molar del metilbenceno en mezclas liquidas

Ya= fracción molar del metilbenceno en mezclas vapor

XB= 1-XA= fracción molar del metiletil acetona en mezclas liquidas

Ya=Pa/P

p=pA+pB

YA+YB=1

xA 0 0.0898 0.2476 0.3577 0.5194

xB 1 0.9102 0.7524 0.6423 0.4806

yA 0 0.0410 0.1154 0.1762 0.2772

yB 1 0.959 0.8846 0.8238 0.7228

p/kPa 36.066 34.121 30.900 28.626 25.239

pA 0 1.399 3.566 5.044 6.996

pB 36.066 32.722 27.334 23.582 18.243

xA 0.6036 0.7188 0.8019 0.9105 1

xB 0.3964 0.2812 0.1981 0.0895 0

yA 0.3393 0.4450 0.5435 0.7284 1

yB 0.6607 0.555 0.4565 0.2716 0

p/kPa 23.402 20.698 18.592 15.496 12.295

pA 7.940 9.211 10.105 11.287 12.295pB 15.462 11.487 8,487 4.209 0



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Ecuacion de la curva: -14.86478x2+26.37026x+0.47936=y

K=cte de la ley de Henry=| 26.37026 kPa

Ecuacion de la curva: y=33.9347x2+0.75158x+0.5534

K=cte de la ley de Henry=| kP

0

2

4

6

8

10

12

14

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

P r e s i o n p a r c i a l d e l m e t i l b e n

c e n o

Fraccion molar liquida del metilbenceno en liquido

Ya vs Volumen parcial del metilbenceno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

P r e s i o n p a r c i a

l d e l m e t i l e t i l a c e t o n a

Fraccion molar liquida del metil etil acetona

Yb vs Volumen parcial del metil etil

acetona



4

4. La función de Gibbs de exceso para una disolución liquida de dos componentes

tiene la forma: GE

= RTg0x1(1 – x1), donde g0 es independiente de la composición.

Diferenciar la función de Gibbs para la mezcla y obtener una expresión para el

potencial químico del componente 1 en función de la composición x1.

GE = RTg0x1(1 –

x1)

GE=RTg0(

)

[ ]

5. Una disolución acuosa de sulfato de magnesio presenta un comportamiento

diferente. A 18 ºC, el volumen total de un disolución formada a partir de 1kg de

agua está dado aproximadamente por V/cm3

= 1001.21 + 34.69 (m – 0.07)2, esta

expresión es válida hasta cerca de 0.1 mol kg-1

. ¿Cuál es volumen molar parcial de

(a) la sal y (b) el disolvente a 0.05 mol kg-1

?

a) T=18.0 °C

V(cm3)=1001,21+34.69(m-0.07)2

Vsal==2*(34.69)*(m-0.07)=69.38*(m-0.07) cm

3mol

-1; m=0.050 mol.kg

-1

Vsal=-1.4 cm3

*mol-1

b) El volumen total en esta molalidad es:

V=1001.21 + (34.69)*(0.05-0.07)2

cm3

=1001.22 cm3

= ( )

6. Los volúmenes molares parciales de acetona y cloroformo en una disolución que

contiene una fracción molar de 0.4693 de cloroformo son 74.166 cm3mol

-1y 80.235

cm3mol

-1, respectivamente. ¿Cuál es el volumen de una disolución de masa 1.000

kg? ¿Cuál es el volumen de los componentes no mezclados? (para la segunda parte

es necesario saber que los volúmenes molares son 73.993 cm3mol

-1y 80.665

cm3mol

-1, respectivamente.)

Vacetona=74.166 cm3

mol-1

, Xacetona=0.587



5

Vcloroformo=80.235 cm3

mol-1

; Xcloroformo=0.463

M=1000Kg

a) Volumen total= V=nAVa =n(XAVA + XBVB)

MASA TOTAL=m= nA(XAVA + XBVB )

n=

V= n(XAVA + XBVB)= 11.514 (0.537*74.166cm3

mol-1

+ 0.463*80.235 cm3

mol-1

)= 886.3011 cm3

b) V m acetona=73.993 cm3 /mol

Vm cloroformo= 80.665 cm3

/mol

nT =11.514

nacetona= Xacetona*nT=0.5307*11.514=6.1105 mol

n cloroformo=Xcloroformo*nT=0.4693*11.514=5.4035 mol

V m acetona=73.993 cm3

/mol *6.1105 mol=452.13 cm3

Vm cloroformo= 80.665 cm

3/mol *5.4035 mol= 435.87 cm

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