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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE QUÍMICA

EQUILIBRIO Y CINÉTICA

SERIE NÚMERO 2 SEMESTRE 2012-1

1. La siguiente tabla lista datos de presión de vapor para soluciones de bisulfuro de carbono/dimetoximetano a 35.2 o C.
______________________________________
xCS2 pCS2 (torr) pdimet (torr)
______________________________________0.0000 0.000 587.7
0.0489 54.5 558.3
0.1030 109.3 529.1
0.1640 159.5 500.4
0.2710 234.8 451.2
0.3470 277.6 412.7
0.4536 324.8 378.0
0.4946 340.2 360.8
0.5393 357.2 342.2
0.6071 381.9 313.3
0.6827 407.0 277.8
0.7377 424.3 250.1
0.7950 442.3 217.4
0.8445 458.1 184.9
0.9108 481.8 124.20.9554 501.0 65.1
1.0000 514.5 0.000

Calcular las actividades y los coeficientes de actividad para xCS2 = 0.3470 y xCS2 = 0.6827,
basados en:
a) Un estado estándar de acuerdo a la ley de Raoult
b) Un estado estándar de acuerdo a la ley de Henry

2. Describa detalladamente lo que sucede en el sistema binario al seguir la trayectoria del punto a al punto a´´, deacuerdo a la siguiente figura

[pic]

3. Mediante un proceso industrial se obtiene una mezcla de tolueno (T) y n-octano (O). Se investigó la presión de vapor de la mezcla con idea de diseñar una planta de separación. Los siguientes datos de temperatura-composición se obtuvieron a 769 mmHg (x es la fracción mol en el líquido e y es la fracción mol en el vapor en equilibrio):

t (oC) 110.9 112.0114.0 115.8 117.3 119.0 120.0 123.0
xT 0.908 0.795 0.615 0.527 0.408 0.300 0.203 0.097
yT 0.923 0.836 0.698 0.624 0.527 0.410 0.297 0.164

los puntos de ebullición de tolueno y n-octano son 110.6 oC y 125.6 oC, respectivamente.

Construir el diagrama de temperatura-composición para tolueno y n-octano. ¿Cuál es la composición del vapor en equilibrio con el líquido de composición a) xTol = 0.250,b) xOct = 0.250?

4. A continuación se dan los datos de equilibrio líquido-vapor para el sistema metanol (1) – benceno (2) a 760 torr

T (o C) x1(l) x1(g)

67.23 0.0017 0.0361
65.42 0.0085 0.1082
63.24 0.0133 0.1661
62.28 0.0165 0.2034
60.23 0.0243 0.2479
59.53 0.0287 0.2701
58.86 0.0317 0.2893
57.75 0.0387 0.3198
56.22 0.0474 0.3637
52.950.0823 0.4427
51.00 0.1140 0.4820
50.64 0.1294 0.4961
49.82 0.1811 0.5210
49.27 0.2342 0.5352
48.71 0.3072 0.5523
48.50 0.3728 0.5633
48.35 0.4209 0.5739
48.33 0.4597 0.5792
48.24 0.5191 0.5880
48.16 0.5830 0.5984
48.22 0.6402 0.6105
48.27 0.7017 0.6276
48.78 0.7910 0.6670
49.62 0.8683 0.7241
51.20 0.9305 0.8096
52.620.9634 0.8798
53.86 0.9837 0.9413
54.45 0.9913 0.9681

a) Graficar el diagrama de fases
b) Explicar lo que se observará si se prepara un sistema en el cual X1, tot = 0.5210, P = 521.20 torr y T = 60 o C y se enfría a presión constante. Realizar la descripción lo más detalladamente posible.
c) Se prepara un sistema a T = 49.82 o C, P = 521.20 torr y X1, tot = 0.050; luegose agrega componente 1 hasta que X1, tot pasa de 0.050 a 0.600. Describir detalladamente lo que sucederá en el sistema durante este cambio.
d) Se prepara un sistema con X1, tot = 0.1811, P = 521.20 torr y T = 30 o C y luego se calienta a P y X1, tot constantes. Usar el diagrama de fases para describir detalladamente lo que sucederá al sistema.

5. La reacción entre nitrógeno e hidrógenogaseosos a 25 o C puede escribirse como:

N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) (1)
o como :

1/2 N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g) (2)

Determinar la constante de equilibrio para cada una de las dos formas de la reacción (Kp,1 y Kp,2) e indique la relación que existe entre ellas.

6. Considerar la siguiente reacción : HgO(s) Hg(l) + 1/2 O2(g)

a) Escribir la expresión para la constante de...