Fisica Quimica Guia 4 2018 4u6a5j

FÍSICA QUÍMICA GUÍA 4 1. Señalar cuantos componentes hay en cada uno de los sistemas: a) 𝐻2(𝑔) + 𝑁2(𝐺) b) 𝑁𝐻3(𝑔) c) 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑖𝑙𝑎𝑑𝑎 a. 2 , 1 , 1 b. 2 , 2 , 2 c. 3 , 4 , 1 d. 1 , 1 , 1 2. Señalar cuantos componentes hay en cada uno de los sistemas: a) 𝑢𝑛𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝐶𝑎(𝑁𝑂3 ) 2 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎 b) 𝑢𝑛𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑎𝑐𝑢𝑜𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 + 𝑁𝑎2 𝑆𝑂4 c) 𝑢𝑛𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑎𝑐𝑢𝑜𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐾𝐶𝑙 + 𝑁𝑎2 𝑆𝑂4 a. 1 , 3 , 2 b. 2 , 2 , 2 c. 2 , 3 , 3 d. 1 , 1 , 1 3. Con relación a la pregunta 1 indique cuantos grados de libertad poseerá cada uno de los sistemas mencionados. a. 2 , 2 , 2 b. 3 , 2 , 2 c. 1 , 3 , 2 d. 1 , 1 , 1 4. Con relación a la pregunta 2 indique cuantos grados de libertad poseerá cada uno de los sistemas mencionados. a. 3 , 3 , 3 b. 3 , 4 , 4 c. 2 , 3 , 3 d. 4 , 3 , 2 5. Cuantos grados de libertad tienen cada uno de los siguientes sistemas a) El 𝑁𝑎𝐶𝑙(𝑠) en equilibrio con su solución saturada a 25 ⁰C y 1 atm de presión b) 𝐼2(𝑠) en equilibrio con su vapor c) 𝐼2(𝑠) en equilibrio con su vapor a 50⁰C a. 2 , 1 , 1 b. 2 , 2 , 1 c. 1 , 1 , 1 d. 2 , 2 , 2

6. Cuantos grados de libertad tienen cada uno de los siguientes sistemas a) 𝐻𝐶𝑙(𝑔) y 𝑁𝐻3(𝑔) en equilibrio con 𝑁𝐻4 𝐶𝑙(𝑠) cuando el equilibrio se alcanza principiando con los gases únicamente. b) 𝐻𝐶𝑙(𝑔) y 𝑁𝐻3(𝑔) en equilibrio con 𝑁𝐻4 𝐶𝑙(𝑠) cuando el equilibrio se obtiene comenzando únicamente con el sólido. a. 2 , 2 b. 2 , 1 c. 1 , 1 d. 1 , 3 7. En el sistema de dos componentes metanol agua, la cual se representa mediante su diagrama temperatura (⁰C) y composición (X y Y): Calcular: la temperatura de burbuja de un líquido que contiene 20 % de metanol y la temperatura de rocío de un vapor que contiene 70 % de metanol a. 82 C , 75 C b. 100 C 20 C c. 75 C 82 C d. 10 C 20 C

8. En el sistema metanol agua del ejercicio 7 determinar las composiciones (X y Y) si la temperatura se encuentra 80 C, y confirmar en forma teórica esas respuestas. a. 0,25 , 0,65 b. 0,10 , 0, 20 c. 0,75 , 0, 82 d. 0,10 , 0,90 9. En la siguiente grafica se muestra un sistema ternario, tres componentes A, B y C, encuentre la composición de acuerdo a los puntos mostrados. a. P(10%B,90%C) S(10%A,20%C,60%B) b. P(70%B,30%C) S(50%A,20%C,60%B) c. P(30%B,70%C) S(20%A,20%C,60%B) d. P(60%B,40%C) S(40%A,10%C,50%B)

10. En la siguiente grafica se muestra un sistema ternario, tres componentes A, B y C, encuentre la composición de acuerdo a los puntos mostrados a. P(100%A) S(30%A,40%C,30%B) b. P(70%A) S(50%A,20%C,60%B) c. P(30%B) S(20%A,20%C,60%B) d. P(40%C) S(20%A,80%C, 0%B)

11. Se adsorbe benceno sobre grafito siguiendo la isoterma de Langmuir, cuando la presión es 0,3 mmHg su valor ө =0,05, hallar la presión cuando el valor de ө = 0,5 a. 9,7 mmHg b. 5,7 mmHg c. 2,6 mmHg d. 1,5 mmhg 12. Los siguientes datos son de la adsorción de monóxido de carbono sobre carbón de madera a 0⁰C la presión esta en mmHg y el volumen esta en cm3 , determine gráficamente las constantes de la ecuación de Freundlich P(mmHg) V(𝑐𝑚3 ) a. b. c. d.

n=4,2 n=0,2 n=1,2 n=2,6

73 7,5

180 16,5

309 25,1

540 38,1

882 52,3

k=0,01 k=2,12 k=0,27 k=1,27

13. El número de centímetros cúbicos de butano determinado a CN y adsorbidos en 1 g de carbón activado a 273 K y diferentes presiones es P(mmHg) V(𝑐𝑚3 )

100 9,75

200 14,5

300 18,2

400 21,4

Con estos datos graficar utilizando la isoterma de Freundlich y determine las constantes K y n a. b. c. d.

n=2,3 n=1,7 n=1,7 n=1,2

k=1,7 k=0,7 k=2,2 k=0,7

14. Se adsorbe monóxido de carbono con una sustancia denominada negro de humo con una masa de 2,9648 g, siguiendo la isoterma de Freundlich, encuentre los parámetros K y n P(mmHg) 𝑉(𝑚𝑚 ) a. b. c. d.

n=1,0 n=1,2 n=0,3 n=4,1

73 7,5

180 16,5

309 25,1

k=0,7 k=1,2 k=2,2 k=3,7

15. La adsorción del cloruro de etilo por una muestra de carbón a 0⁰C medida a diferente presiones es como sigue: P(mmHg) V(𝑐𝑚3 )

100 3,8

200 4,0

300 4,3

400 4,7

500 4,8

Siguiendo la isoterma de Langmuir encuentre los valores de Vm y a. a. Vm= 1,2 𝑐𝑚2 b. Vm= 2,4 𝑐𝑚2 c. Vm= 5,2 𝑐𝑚2 d. Vm= 8,1 𝑐𝑚2

a= 0,045 𝑐𝑚2 a= 0,190 𝑐𝑚2 a= 0,019 𝑐𝑚2 a= 0,390 𝑐𝑚2

16. Los siguientes datos corresponden a la adsorción de monóxido de carbono vegetal a 273 K confirmar que los datos siguen la isoterma de Langmuir y determine la constante a y el volumen correspondiente al recubrimiento complete de la superficie. P(mmHg) 100 10,2 V(𝑐𝑚3 ) a. Vm= 111,1 𝑐𝑚2 b. Vm= 222,4 𝑐𝑚2 c. Vm= 532,2 𝑐𝑚2 d. Vm= 886,1 𝑐𝑚2

200 18,6

300 25,5

a= 0,001 𝑐𝑚2 a= 0,020 𝑐𝑚2 a= 0,014 𝑐𝑚2 a= 0,033 𝑐𝑚2

400 31,5

500 36,9

600 41,6

700 46,1

17. El número de centímetros cúbicos de un gas adsorbidos por 2 g de carbón, a 0⁰C y diferentes presiones se tabula a continuación: P (cm Hg) X (cm3 )

30 29,25

60 43,50

90 54,60

120 64,20

Calcule las constantes de la isoterma de Freundlich. a. n= 0,06 k=0,16 b. n= 1,74 k=2,13 c. n= 0,16 k=0,96 d. n= 0,22 k=0,56 18. Se obtuvieron los siguientes datos en la adsorción de dodecanol disuelto en tolueno sobre una muestra de negro de carbón: C(mol/dm3 )

X/m (mol/g)

0.012 24.1

0.035 50.4

0.062 69.8

0.105 81.6

0.148 90.7

Demuestre que los datos se ajustan a la ecuación de Langmuir y calcule b y Ym. a. b=49,425 Ym=628 b. b=12,822 Ym=128 c. b=19,425 Ym=128 d. b=08,555 Ym=428 19. Los siguientes datos corresponden a la adsorción de n-butano a 273 K y Po = 1 atm, por una muestra de polvo de wolframio que tiene un área específica de 65 m2 /g: P/Po Y(cm3 /g)

0.04 0.33

0.10 0.46

0.16 0.45

0.25 0.64

0.30 0.70

Use la isoterma BET para calcular el área molecular del butano adsorbido para el recubrimiento de la monocapa. a. 5,592 x10-19 b. 0,0908 x10-19 c. 0,2345 x10-19 d. 1,0003 x10-19