Equilibrio De Fases

Tema 5. Equilibrio Material de Fases
1.- Cierta sustancia tiene una CP cuyo valor en cal.mol-1.K-1 está dado por las expresiones: CP (s)= 4. 10-5 T3 0 < T < 50 K CP (s)= 5 50  T < 150 K CP (l)= 6 50  T < 400 K En el punto de fusión normal, 150K, Hfus= 300 cal. mol-1. a) Calcular la entropía molar de esta sustancia para el líquido a 300 K b) Calcular la entalpía molar de fusión, la entropíamolar de fusión y la energía libre molar de Gibbs de fusión a 100 K. ¿Es razonable el signo que resulta para G ?. Sol. a) S= 13,32 cal K-1 mol-1 b) H100=250 cal/mol S100 =1,59cal/Kmol G100=91 cal/mol 2.- La temperatura de transición entre el azufre rómbico y el azufre monoclínico es 95,5ºC. Las entropías de las dos formas cristalinas vienen dadas por las expresiones: SS rómbico = - 61,13 + 14,98Ln T + 26,11 10-3 T J.K-1mol-1 SS monoclínico= - 60,88 + 14,9 Ln T + 29,12 10-3 T J.K-1mol-1 Calcular la variación de la entalpía y de la energía de Gibbs para el proceso (a 25 ºC y 1 at): Srómbico Smonoclínico Sol. H= 261,9 J/mol G=55,6 J/mol 3.- El valor de H de vaporización del agua es 539.4 cal/gr en el punto de ebullición normal. a) Muchas bacterias pueden sobrevivir a 100ºC formandoesporas. La mayor parte de las bacterias mueren a 120ºC. Por lo tanto, en los autoclaves empleados para esterilizar instrumentos médicos y de laboratorio, se aumenta la presión para alcanzar el punto de ebullición del agua a 120ºC ¿ A que presión hierve el agua a 120ºC? b) ¿ Cual es el punto de ebullición del agua en lo alto de una montaña donde la presión atmosférica es de 446 torr?. Sol. a) 1,95atm, b) 358,5 K 4.- El calor de fusión del Hg en su punto de fusión normal (-38.9ºC) es de 2.82 cal/gr. Las densidades del Hg(s) y del Hg(l), a –38.9ºC y 1 atm, son 14.193 y 13.690 gr/cc respectivamente. Calcule el punto de fusión del Hg a : a) 100 atm; b) 800 atm. Sol. a)TB = 234.7, b) TB = 238.4 K 5.- Tomando la entropia de vaporización en la temperatura de ebullición normal (p=1atm) como Sv  21cal/Kmol. A) calcular el valor de la presión de vapor a cualquier temperatura T. B) La temperatura de ebullición del éter dietílico es 34.6ºC. Calcular su presión de vapor a 25ºC. Sol. a) ln P/1atm = 10.57(1-TB /T), b) P = 541 torr 6.-La presión de vapor del agua a 25ºC es de 23.76 torr. A) Si se ponen, en un recipiente de V=10 l, 0.360 gr de agua a 25ºC, determine las fases que están presentesen el equilibrio y la masa de H2O en cada una de ellas. b) Haga lo mismo que en el apartado anterior suponiendo que V= 20l. Sol. a) grl = 0.130, b) grl =0 y grv = 0.360 7.- ¿Verdadero o falso? a) Cuando un sistema de un solo componente está formado por dos fases en equilibrio, basta con fijar su temperatura para que todas las demás propiedades termodinámicas intensivas queden establecidas. b) Elpotencial químico i de un componente i en una fase  es una función de estado. c) Durante un cambio de fase no se producen cambios de temperatura ni de volumen del sistema. d) El número de fases de un sistema formado por AgBr(s), AgCl(s) y una disolución acuosa saturada de dichas sales es 2 e) Si    , el componente i fluye espontáneamente desde la fase  hasta la fase 

8.- Los líquidos Ay B forman disoluciones ideales. Una mezcla de vapores, que es 40% molar en A, está contenida en un dispositivo de cilindro y pistón que se mantiene a una determinada temperatura constante T. El sistema se comprime luego lentamente. Supuesto que PA0 y PB 0 son 0.4 y1.2 atm, respectivamente a la temperatura T, a) calcular la presión total a la cual empieza a condensarse vapor y también lacomposición de este líquido. b) Calcular la composición de la solución cuyo punto de ebullición normal es T. Sol. a) P=0,67at, A =0,67 b) A =0,25 9.- El benceno y el tolueno forman disoluciones esencialmente ideales, y una mezcla particular que se compone de dos moles de benceno y tres de tolueno tiene una presión de vapor total de 280 mmHg a 60º C. Si se añade un mol de benceno más a la disolución,...