Problemas de propiedades coligativas

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1.- La presión de vapor de agua pura a 110 °C es de 1070 torr. Una solución de etilenglicol y agua tiene una presión de vapor de 1 atm a 110 °C. Suponiendo que se obedece la ley de Raoult calcule la fracción molar de etilenglicol en la solución.

Datos:
T=110 °C
P0H2O=1070 torr.
PH2O=1 atm

Fórmula:
N2=P0-PP0
Conversión de unidades de presión:
P0=1070 torr.1 atm760 torr.=1.40789 atmSustitución:
N2=1.40789 atm-1 atm1.40789 atm
Resultado:
N2=0.28971

2.- Considere una mezcla de benceno (C6H6) y tolueno (C7H8), que contiene 1 mol de benceno y 2 moles de tolueno y las presiones de vapor de las sustancias puras son: para el benceno, 75 torr.; y para el tolueno, 22 torr. Calcular a) las presiones parciales del benceno y tolueno en la solución y b) su presión de vapor total.Datos:
MC6H6=1 mol
MC7H8=2 mol
P0C6H6=75 torr.
P0C7H8=22 torr.

Calculando la fracción molar de los componentes:
MT=i=1nMi=1 mol+2 mol=3 mol
xC6H6=MC6H6MT=1 mol3 mol=0.3333
xC7H8=1-xC6H6=1-0.3333=0.6667

a) Presión parcial de los componentes.
Fórmula:
Pi=xiPi0
Sustitución para el benceno:
PC6H6=0.3333(75 torr.)
Resultado:
PC6H6=24.9975 torr.
Sustitución para el tolueno:PC7H8=0.6667(22 torr.)
Resultado:
PC7H8=14.6674 torr.

b) Presión de vapor total de la solución.
Fórmula:
PT=i=1nPi
Sustitución:
PT= 24.9975 torr.+14.6674 torr.
Resultado
PT=39.6649

3.- Calcular el peso molecular (P.M.) de la urea CO(NH2)2, si una solución que contiene 9 g del compuesto disuelto en 1000 g de agua tiene un punto de ebullición de 100.078 °C a 760 mm Hg.

Datos:WH2O=W1=1000 g
WCO(NH2)2=W2=9 g
MCO(NH2)2=60.06 gmol
P = 760 mm Hg

De la Tabla 9-2. Constantes de ascenso del punto de ebullición molal:
Kb H2O=0.52 g °Cmol

Calculando el aumento de temperatura (∆Tb):

Fórmula:
∆Tb=Kb1000 W2W1M2
Sustitución:
∆Tb=0.52g °Cmol 1000(9 g)1000 g60.06 gmol
Resultado:
∆Tb=0.07792°C

Calculando el P.M. de la urea:

Fórmula:
M2=1000 W2KbW1∆TbSustitución:
MCO(NH2)2=10009 g0.52g °Cmol1000 g(0.07792 °C)
Resultado:
MCO(NH2)2=60.06160 gmol

4.- Calcular el punto de ebullición (Peb.) de una solución que contiene 1 g de urea disueltos en 100 g de agua a 1 atm de presión.

Datos:
WH2O=W1=100 g
Wurea=W2=1 g
Murea=M2=60.06gmol
P=1 atm

De la Tabla 9-2. Constantes de ascenso del punto de ebullición molal:
Kb H2O=0.52 g °KmolFórmula:
∆Tb=Kb1000 W2W1M2
Sustitución:
∆Tb=0.52g °Cmol 1000(1 g)100 g60.06 gmol
Resultado:
∆Tb=0.08658 °C

5.- Calcular el peso molecular del azúcar, si una solución que contiene 4.5 g de azúcar disueltos en 250 g de agua tiene un punto de congelación de -0.098 °C.

Datos:
WH2O=W1=250 g
WC12H22O11=W2=4.5 g
MC12H22O11=M2=342.29648gmol
T=-0.098 °C

De la Tabla 9-4. Constantescrioscópicas de algunos solventes:
Kf=1.86 g °Cmol

Calculando la depresión del punto de congelación (∆Tf):

Fórmula:
∆Tf=Kf1000 W2W1M2
Sustitución:
∆Tf=1.86 g °Cmol 1000(4.5 g)250 g342.29648gmol
Resultado:
∆Tf=0.09781 °C

Calculando el P.M. del azúcar:

Fórmula:
M2=Kf1000 W2∆Tf W1
Sustitución:
MC12H22O11=1.86 g °Cmol1000 (4.5 g)0.09781 °C(250 g)
Resultado:
MC12H22O11=342.29628gmol

6.- Calcular la presión osmótica de la disolución dada (M = 0.053) a 0° C y 20 °C.
Datos:
C=0.053 M=0.053 molL
T1=0° C=273.15 °K
T2=20° C=293.15 °K
R = 0.08205746 L atmK mol

Fórmula:
Π=CRT
Sustitución para 0°C:
Π=0.35 molL0.082057 L atm°K mol273.15 °K
Resultado:
Π=7.84485 atm

Sustitución para 20°C:
Π=0.35 molL0.082057 L atm°K mol293.15 °K
Resultado:
Π=8.41925 atm7.- Calcular la presión osmótica a 20 °C de una solución de sacarosa C12H22O11, 0.0020 M.

Datos:
T = 20 °C
C = 0.0020 M=0.0020 molL

Fórmula:
Π=CRT
Sustitución:
Π=0.0020 molL0.082057 L atmK mol293.15 K
Resultado:
Π=0.04811 atm

8.- El alcanfor, C10H16O, funde a 179.8 °C, y tiene una constante de depresión del punto de congelación excepcionalmente grande, Kf = 40 °C/m. Si 0.186 g...
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