Trabajos De Ingenieria Quimica

SOLUCIONES
LA SOLUCION IDEAL Y LA PROPIEDAD COLIGATIVA
CAPITULO 13


Flórez Fonseca Christian


MAXIMILIANO CEBALLOS
Docente

UNIVERSIDAD DE CARTAGENA
FACULTAD DE CIENCIA E INGENIERIAS
PROGRAMA DE INGENIERIA QUIMICA
V SEMESTRE
4-11-10
13.3 Supóngase que se prepara una serie de soluciones utilizando 180 g de agua como disolvente y 10 gramos de un soluto no volátil. ¿Cuál será ladisminución relativa de la presión de vapor si la masa molar es: 100g/mol, 200 g/mol y 10000g/mol?
Solución
Sabiendo que la diminución relativa es igual a:
P0- PP0=x2
Lo que es igual a la fracción molar del soluto, para hallar esta disminución relativa hallaremos el numero de moles totales de la mezcla para poder calcular la fracción del soluto en la mezcla. Si el peso molecular del soluto es100 g/mol entonces el número de moles de soluto es:

nsoluto=10 g100g/mol=0.1 moles
Posteriormente calculamos el número de moles del solvente para hallar el número total de moles:
nsolvente=180 g18 g/mol=10 moles
nT=10 moles+0.1 moles=10.1 moles
Ahora procedemos ha hallar la fracción molar del soluto en la mezcla lo que es igual a la disminución relativa:
x2=nsolutonT=0.1 moles10.1moles=0.0099
Realizamos el mismo procedimiento para un soluto cuyo peso molecular es i igual a 200 g/mol:
nsoluto=10 g200 g/mol=0.05 moles
nsolvente=180 g18 g/mol=10 moles
nT=10 moles+0.05 moles=10.05 moles
x2=nsolutonT=0.05 moles10.05 moles=0.005
De igual forma calcularemos la disminución relativa para un soluto cuyo peso molecular es de 10000 g/mol:
nsoluto=10 g10000g/mol=0.001 molesnsolvente=180 g18 g/mol=10 moles
nT=10 moles+0.001 moles=10.001 moles
x2=nsolutonT=0.001 moles10.001 moles=0.0001

13.7. El calor de fusión del ácido acético es 11,72 KJ/mol en el punto de fusión, 16,61°C. Calcúlese el Kf para el ácido acético.
Solución
Para el cálculo de la constante de disminución de la temperatura de congelación Kf, utilizaremos la ecuación 13.20, la cual es:
Kf= MRTo2∆HfusDonde M es la masa molar de la sustancia y To es la temperatura de fusión. Para este caso M = 60,053 g/mol, que corresponde a la masa molar del ácido acético. Entonces:
Kf= 60,053 gmol x 8,314 Jmol K x (289,76 K)2 11720 Jmol
Kf= 3576,79 g Kmol= 3,58 Kg Kmol

13.12 Para el CCl4, Kb=5,03 K kgmol y Kf=31,8 K kgmol. Si 3,00 g de una sustancia 100 g de CCl4 producen un aumento en la temperaturade ebullición de 0,60 K, calcúlense la disminución de la temperatura de congelación, la disminución relativa de la presión de vapor, la presión osmótica a 25 °C y la masa molar de la sustancia. La densidad de CCl4, es 1,59 gcm3 y la masa molar, 153,823 gmol.
Solución

Datos:
Kb=5,03 K kgmol
Kf=31,8 K kgmol
θb=0,60 K
ρ=1,59 gcm3
M= 153,823 gmol

Mediante la ecuación 13.31 podemoscalcular la molalidad de la solución como:
m= θbKb= 0,60 K 5,03 K kgmol=0,119284 molkg
Usando la ecuación 13.22 para calcular la disminución en la temperatura de congelación es:
θf= Kfm=31,8 K kgmol 0,119284 molkg=3,79323 K ≈ 3,8 K
Ahora hallamos la disminución relativa utilizando la ecuación 13,2:
p0- p= x2p0 → x2=p0- pp0
Tomando el peso molecular del CCl4, calculamos el número de molespresentes en la solución es:
n= mM= 100 g153,823 gmol=0,65 mol

Ahora usando la molalidad calculada, el número de moles de soluto son:
1 kg CCl4 →1000 g
m= 0,119284 mol de solutokg de CCl4
m= 0,119284 mol de soluto1000 g de CCl4
m= 0,0119284 mol de soluto100g de CCl4
Estos son los moles de soluto por 100 g de CCl4
Con esto el número de moles totales es:
nT=0,0119284 mol+0,65mol=0,6619284 mol
Y entonces podemos expresar la disminución relativa en término de la fracción molar
p0- pp0= x2= n2nT= 0,0119284 mol0,6619284 mol=0,01802068
Como la solución esta diluida, la presión osmótica puede calcularse usando la expresión 13,38:
π= n2RTV
Calculamos el volumen
V= mρ= 100 g1,59 gcm3=62,8931 cm3
Con esto calculamos la presión osmótica
1L→1000 cm3
62,8931 cm3...