problemas de fisicoquimica

Universidad Autónoma del Estado de México
Facultad de Química
Departamento de Fisicoquímica
Equilibrio de Fases (para Químicos y Químicos en Alimentos)
Problemario de curso
1. ¿Cuál es el valor de la constante de equilibrio a 500K para la reacción que se muestra a
continuación?
3 H 2 ( g )+ N 2 ( g ) → 2 NH 3 (g )
←
2. Para el ozono a 25°C, ΔfG°= 163,2 kJ mol-1.
a) A 25°C calcúlese Kppara
3O 2 ( g ) → 2 O3 ( g )
←
b) Calcúlese también Kx a 5 atm y Kc
3. La constante de equilibrio a 500°C para la reacción
2 CH 4 (g )+ 3O 2 ( g ) → 2 CO ( g )+4 H 2 O( g )
←
es de 1,0678. Suponiendo que los gases se comportan idealmente, calcular el cambio de la energía libre
a esta temperatura.
4. Escribir una expresión para la constante de equilibrio de la reacción del problema 3.
5.Calcular Kp y ΔG a 500K para la reacción
A( g )+3B(g ) → 3C(g )+4D (g )
←
si la mezcla en equilibrio a 500K dio las presiones parciales de 300 mmHg, 500 mmHg, 400 mmHg y
100 mmHg para los gases A, B, C y D respectivamente.
6. Calcular el cambio de entalpía standard para la reacción
C (s)+ 2 H 2 ( g)→ C H 4 (g )
←
si el ΔG° es -50,79 kJ mol-1 y Kp es 4,8E17 a 900K.
7. El potencial químicostandard del amoníaco a 25°C es -3976 cal mol -1. Calcular el valor del potencial
químico a 10 atm.
8. Si la ecuación de estado P (V −b)=RT es satisfactoria para el amoníaco, con b de 0,0379 L mol -1,
calcule la fugacidad y el coeficiente de fugacidad a 50 atm y 298 K para el amoníaco.
9. ¿Cuál es el potencial químico de una solución que tiene 0,5 mol de un soluto en 120 mL de agua encondiciones standard si el potencial químico del agua pura es de -106,5 cal mol -1 y el del soluto es de
-2520 cal mol-1.
10. Se mezclan 3 mol de H 2 con 5 mol de He de manera isobárica. Si los gases se comportan
idealmente y el proceso es isotérmico, calcular el cambio de entropía de mezclado.

Equilibrio de Fases
Problemario de curso

11. Diez gramos de un material inorgánico (600 g mol -1) sedisuelven en 90 mL de agua. Calcular ΔG y
ΔS de mezclado si su comportamiento es ideal a 80°C.
12. Calular ΔS de mezclado de 3 mol de neón con 1 mol de xenón en condiciones standard.
13. Si se hacen burbujear 5,6 litros a 740 mmHg y 30°C a través de etanol, la pérdida de peso del
etanol es de 1,193 g. Hallar la presión de vapor del etanol.
14. La presión de vapor del etanol es de 135,7 mmHg a40°C mientras que es de 542,3 mmHg a 70°C.
Calcular la entalpía molar de evaporación.
15. Calcular la entalpía de vaporización molar del benceno, la presión de vapor a 25 °C y la
temperatura de ebullición normal si cuentas con la siguiente información, y asumes que la relación de
Clausius y Clapeyron es constante en un intervalo amplio de temperaturas.
P° /mmHg

75

118

181

369Teb /°C

20

30

40

50

16. A 90 °C la presión de vapor del metilbenceno es de 53,3 kPa y la del 1,2-dimetilbenceno es de
20,0 kPa. ¿Cuál es la composición de una mezcla líquida que hierve a 90°C a una presión de 0,50 atm?
¿Cuál es la composición del vapor producido?
17. Dos líquidos, A y B, forman una solución ideal a 300 K. La presión de vapor total de la solución (I)
3mol de Acon 1 mol de B es de 400 mmHg. Si se añaden 2 mol de B a la solución original, resulta una
solución (II) cuya presión de vapor es de 460 mmHg.
a) Calcular XA y XB para las soluciones I y II
b) Determinar la presión de vapor de A y B en la solución II
c) Predecir la presión de vapor de una solución III si se adicionan 3 mol de B a la solución II
d) Determinar la fracción molar de B en el vaporpara la solución I
18. Construye el diagrama de presión de vapor contra composición para el par benceno-tolueno a 50 °C
si se sabe que forman soluciones ideales a todas las composiciones y a 20°C las presiones de vapor
puras son de 74,6 mmHg y 22,0 mmHg para benceno y tolueno respectivamente.
19. El etanol y el metanol forman soluciones que se pueden considerar como ideales. La presión de...