Estudiante

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
-------------------------------------------- CAMPUS: POZA RICA - TUXPAN

PROGRAMA EDUCATIVO
INGENIERIA QUIMICA

EXPERIENCIA EDUCATIVA
FENOMENOS DE SUPERFICIE

CATEDRATICO
Mtro. GALLARDO CASTAN ERNESTO

TRABAJO
SERIE DE PROBLEMAS 3ALUMNO
SANTIAGO MARTINEZ JOSE ALBERTO
SECCION
IQ-1V
FECHA
26 DE OCTUBRE DEL 2010

3.1 En las disoluciones diluidas, la tensión superficial frecuentemente varía de modo lineal con la concentración de soluto c: y=y*-bc, donde es una constante. Demuestre que en este caso,Γ21=(γ-γ*)RT .
dγ= -Γ21dμ2 (Ecuación de adsorción de Gibbs) ………. (13.32)Donde dμ2=RTdlna2∝ sustituyendo en la ecuación (13.32) y despejando Γ21 se origina la siguiente ecuación.

Γ21=-1RT∂γ∂lna2∝T ...….. (13.33)

Despejando ∂γ de la ecuación (13.33) se obtiene:

∂γ=-Γ21RT∂lna2∝………….. (i)

Integrando la ecuación (i):

γ*γ∂γ=-Γ21RTa0a1∂lna2∝ Se obtiene la siguiente ecuación:

γ-γ*=Γ21RT ln a0-lna1

Aplicando la regla de los logaritmosobtenemos:

γ-γ*=Γ21RT ln a0lna1 …………(ii)

Sustituyendo γ-γ*=-bc en (ii) obtenemos:

-bc=Γ21RT ln a0lna1………(iii)

Despejando Γ21 de la ecuación (iii) se obtiene la siguiente ecuación:

Γ21=-bcRT ln a0lna1 …………(iv)

Suponiendo que a0=0 y a1=1 se obtiene:

Γ21=-bcRT ln 0ln1

Como el ln 0=1 entonces la ecuación (iv) se transforma en:

Γ21=-bcRT

Como -bc=γ-γ* entonces:Γ21=γ-γ*RTRESPUESTA

*Las ecuaciones (13.32) y (13.33) fueron tomadas del libro de Fisicoquímica de Levine (Volumen 1)

3.2 A la temperatura de 21°C, las tensiones superficiales frente a la molalidad del soluto de algunas disoluciones acuosas de C6H5CH2CH2COOH son:

103m/(mol/kg) | γ/(dina/cm) |
3.35 | 69.0 |
6.40 | 66.5 |
9.99 | 63.6 |
11.66 | 61.3 |
15.66 | 59.2 |
19.99| 56.1 |
27.40 | 52.5 |
40.8 | 47.2 |

Calcule Γ2(1) para una disolución de 20×103 mol de soluto por kilogramo de agua.
Γ=-1RT-dtdInX2P,T
103m/(mol/kg) |
| | m | ln m |
3.35 | 69 | 0.00335 | -5.6987 |
6.4 | 66.5 | 0.0064 | -5.0514 |
9.99 | 63.6 | 0.00999 | -4.6061 |
11.66 | 61.3 | 0.01166 | -4.4515 |
15.66 | 59.2 | 0.01566 | -4.1566 |
19.99 | 56.1 | 0.01999 | -3.917 |27.4 | 52.5 | 0.0274 | -3.5972 |
40.8 | 47.2 | 0.0408 | -3.199 |

ln0.020=-3.9120
m=y2-y1x2-x1
m=56.1-52.5-3.9170+3.5972=-11.2570
Sustituyendo los datos obtenidos en la formula:
Γ=-1RT-dtdInX2P,T
Γ=-1294.15K(8.314JmolK)(-11.25ergcm2)
Γ=-4.665×10-3ergcm2Jmol

Γ=-4.665×10-10molcm2 RESULTADO

3.4 El área por molécula del ácido esteárico [CH3 (CH2)16COOH] en el punto de Pockels vale 20°A2 y la densidad 0.94 grcm3, a 20°C. Estime la longitud de una molécula de ácido esteárico.
DATOS
ρ=0.94grcm3
Punto de pokels: 20°A
m = CH3 (CH2)16COOH= 4.71604 ×10-22gr
FORMULA DESPEJE SUSTITUCION
ρ=mv v=mρ v=4.7164×10-220.94grcm3=5.017×10-22
V=AL L=VA L=5.017×10-2220×10-8=2.50×10-15cm (RESULTADO)3.5 Un acre = 4057 m2. Una cucharada de 4.8 cm3. (a) A partir de los datos de Franklin, en la sección 13.4, calcule el espesor de la película de aceite de oliva. (Suponga que él usó exactamente una cucharada.) (b) El aceite de oliva es principalmente trioleato de glicerol [(C17H33COO)3 C3H5], conuna densidad de 0.90 g/cm3 a la temperatura ambiente. Calcule el área ocupada por cada molécula de aceite de oliva en la película de Franklin. (c) Calcule Γ (1) para la monocapa de Franklin.

V= 4.8 cmᶟ peso molecular=884gmol
ρ=.90gcmᶟ
A = 4050 m²
4050m22=2025m² (De acuerdo al texto, se toma solo medio acre)
2025m² = 20250000cm²
Tenemos que:
ρ=mv...