Examen equilibrio y cinetica

U N I V E RSI D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C O
F A CUL T AD DE QUÍM IC A
E Q U I L I B R I O Y C I N É T I C A (1308)

EXAMEN
PARCIAL
PROBLEMAS

PROFESOR: GERARDO OMAR HERNÁNDEZ SEGURA
Semestre 2012-1
Alumno:__________________________________________________________
Fecha de entrega: Martes 25 de octubre de 2011.

1º

I NS T R U C C I O N E S:
Es obligatoriocontestar en hojas blancas y con tinta. El examen deberá entregarse engrapado en la
fecha indicada en los primeros 10 minutos de clase, después no se recibirá (improrrogable). Lee con
atención los enunciados y resuelve los siguientes problemas, mostrando el procedimiento completo y de
forma clara (conversiones de unidades, ecuaciones, cálculos, resultados con sus unidades, etc.). No se
tomaráen cuenta el problema si no cumple co n las condiciones antes indicadas. (Total: 25 puntos).
1. Una disolución acuosa de lactosa (C12H22O11) se sabe que tiene un aumento del temperatura de ebullición de 0.78 K. Por su
parte, una disolución de sulfato férrico Fe2(SO4)3 a la misma concentración, tiene un grado de disociación del 67 %.
Hoff para la disolución de Fe2(SO4)3? (1 punto).
b) ¿Cuál esla temperatura fusión de la disolución de Fe2(SO4)3? (1 punto).
c) ¿Cuál es la osmolalidad de la disolución de Fe2(SO4)3? (1 punto)
d) Si la presión de vapor del agua a 15°C es de 12.788 mm Hg ¿cuál será el abatimiento de la presión de vapor que
experimenta la disolución acuosa del electrolito a esa temperatura? Usa como referencia la molalidad del electrolito
(1 punto).
Las constantesebulloscópica y crioscópica del agua son respectivamente 0.52 y 1.86 kg K/mol.
2. Las presiones de vapor del tetrahidrofurano (C4H8O) líquido
t / (º C )
P º / (P a)
t / (º C )
como función de la temperatura se muestran a continuación en la
94.0
1
29.6
siguiente tabla. Con esta información calcula:
78.1
10
9.0
a) La entalpía molar de vaporización del C4H8O (incluye la gráfica
57.3
100
65.6realizada en Excel, de lo contrario, no se tomará en cuenta este
problema) (2 puntos).
b) La temperatura de ebullición normal (en ºC) de esta sustancia (1 punto).
c) La entropía molar de vaporización de esta sustancia en su punto normal de ebullición (1 punto).
d) La presión (en Pa) a la que ebullirá el C4H8O cuando alcanza una temperatura de 15ºC (1 punto).

P º / (P a)
1000
10000100000

3. Un recipiente de una capacidad de 2 L, contiene inicialmente aire y al cual se introducen 3 g de agua líquida. El recipiente
se cierra herméticamente y se calienta a 60ºC. Después de un tiempo, una parte del agua líquida se ha evaporado, y cuando
se establece el equilibrio, la presión total del sistema es de 80 kPa. La presión de vapor del agua a esa temperatura es de
19.932 kPa.Considerando que las fases no condensadas involucradas se comportan idealmente, calcula:
a) La masa de agua que se encuentra en cada una de las fases presentes al equilibrio. Desprecia el volumen que ocupa el
agua líquida (1 punto).
b) La densidad de la mezcla gaseosa (aire + vapor de agua) formada a esas condiciones sabiendo que la composición del aire
en % mol es de 79 % N2 y 21 % O2 (1 punto).4. Una mezcla binaria de dos líquidos volátiles que se comportan idealmente, es preparada inicialmente con 336 g de
ciclohexano (C6H12) y 588 g de cicloheptano (C7H14) a una temperatura de 75ºC. Las presiones de vapor de los dos
componentes puros a esa temperatura son 637.2 mm Hg para el ciclohexano y 191.7 mm Hg para el cicloheptano.
Posteriormente se hace disminuir la presión del sistemamanteniendo la temperatura constante, de tal manera que se
evaporan 6 moles de la mezcla líquida. Determina para la nueva condición de equilibrio:
a) La composición de la fase líquida al evaporarse los 6 moles de la mezcla (1 punto)
b) La composición de la fase vapor después de la evaporación de los 6 moles de la mezcla (1 punto).
c) La presión total del sistema cuando se han evaporado los 6...