Educación Secundaria. Dirigida soluciones

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA[pic 1]

Facultad de Ingeniería de Petróleo, Gas Natural y Petroquímica

Problemas propuestos

1. Una disolución esta formada por 2 moles de tolueno y 3 moles de benceno. Si a 300 K se reduce la presión sobre dicha disolución Calcular: Datos: P°(benceno)=103,01 mmHg ; P°(tolueno)= 32,06 mmHg

1. A que presión se formaran las primeras señales de vapor

x1=3/5= 0,6 fraccion mol del Componente 1 (benceno)

x2=2/5=0,4

y1=p1/P

y2

[pic 2]

P= P2°+x1(P°1-P°2)= 32,06+0,6(103,01-32,06)=74,63mmHg

1. La composición de la primera muestra de vapor formado

y1=p1/P=x1P°1/P=0,6*103,01/74,63=0,83

1. Si se reduce aún más la presión de vapor ¿a qué presión desaparecerá la última señal del líquido?

X1=0,6=Y1

[pic 3]

P= (103,01*32,06)/(103,01+0,6(32,06-103,01)=54,64 mmHg

1. La composición de la ultima gota del líquido anterior

Y1= 0,6

X1=???

0,6=x1P1°/P=x1*103,01/54,64       x1=0,32

1. La presión, la composición del líquido y la composición del vapor cuando se ha vaporizado 1 mol de mezcla

2 moles de tolueno y 3 moles de benceno

nT=2

nb=3

n(v)=1

n(l)=4

Z1=     n1(l)+n1(v)

          n1(l)+n1(v)+ n2(l)+n2(v)

n(l)/n(v)=BC/AB=(y1-Z1)/(Z1-x1)

4/1=(y1-Z1)/(Z1-x1)   4Z1-4x1=y1-Z1   🡪 5Z1= y1+4x1        Z1= 3/5

3= y1+4x1  ….(A)     

Y1= p1/P=p1°X1/P= p1°X1/p2°+(P1°-P2°)x1

4X1+ p1°X1/p2°+(P1°-P2°)x1=3….. (B)

341,88x12 -83,1x1-52,62 =0

X1=0.53

X2= 0,47

P= 62,83mmHg

[pic 4][pic 5]

Z1=     n1(l)+n1(v)

          n1(l)+n1(v)+ n2(l)+n2(v)

n(l)/n(v)=BC/AB=(y1-Z1)/(Z1-x1)

1. Si a 300 K las presiones de vapor del benceno y tolueno son 103, 01 mmHg y 32,06 mmHg, respectivamente, calcular:

1. La presión de vapor de una disolución de ambos componentes cuya fracción molar en tolueno es 0,40
2. La fracción molar del tolueno en el vapor

P1°=103,01 mmHg

P2°=32,06

x2=0,4

x1=0,6

P= P2°+x1(P°1-P°2)= 32,06+0,6(103,01-32,06)=74,63mmHg

y2=???=0,17

1. Se quiere destilar una mezcla liquida de etanol y agua con el fin de concentrar alcohol. Si se calienta la mezcla de a 70ºC y a esta temperatura la concentración de etanol en el agua es de 30%. Calcúlense las fracciones molares y la composición, en tanto por ciento en peso, del vapor en equilibrio. Si condesásemos esta mezcla, ¿Cuál será la presión de vapor de la misma a 70ºC? Datos de presión de vapor a 70ºC; agua= 233,7 mmHg; etanol 542 mmHg; M(C2H5OH)=46; M(H20)=18,0

1. Una disolución hexano-heptano cuya fracción molar en hexano es 0,75 se somete a destilación cerrada a 70ºC y a la presión de 650 mmHg. Determinar

1. La composición del líquido y la del vapor en equilibrio
2. El porcentaje en moles de la carga inicial que pasan al destilado

Datos: Las presiones de vapor para hexano  son respectivamente 780 y 348 mmHg

1. 2.-        A -312 ºC, tenemos los datos siguientes: (4 ptos.)

1. Calcúlese la fracción mol de p una ropano en la mezcla líquida que hierva -31,2ºC con una presión de 760 mmHg.
2. Calcúlese la fracción mol de propano en el vapor en equilibrio con el líquido de a)

1. A -47ºC la presión de vapor del bromuro de etilo es 10 mmHg, mientras que la del cloruro de etilo es 40 mmHg. Supóngase que la mezcla es ideal. Sí sólo está presente un vestigio del líquido y la fracción mol del cloruro de etilo en el vapor es 0,80

1. Cuál es la presión total y la fracción mol del cloruro de etilo en el líquido?
2. Si hay 5 moles de líquido y 3 moles de vapor presentes a la misma presión como en a), ¿Cuál es la composición global del sistema?

P1°=40

P2°=10

Y1=0,8=n1(v)/n(v)=  n1(v)=2,4  n2(v)=0,6  nv=3

Y2=0,2

Y1=p1/P=P1°x1/P=40x1/P       40x1=0,8P

Y2=p2/P=P2°x2/P=10x2/P       10x2=0,2P

P=400/(40-30y1)=25 mmHg

x1= 0,5=n1(l)/n(l)= n1(l)/5  n1(l)= 2,5  n2(l)= 2,5

x2=0,5

Z1= (2,5+2,4)/( 2,5+2,4+2,5+0,6)=0,6125

Z1=     n1(l)+n1(v)

          n1(l)+n1(v)+ n2(l)+n2(v)

n(l)/n(v)=BC/AB=(y1-Z1)/(Z1-x1)

5/3=(y1-Z1)/Z1-x1)= (0,8-Z1)/(Z1-0,5)

Z1=0,625

1. A 40ºC, la presión de vapor del heptano puro es de 92.0 torr y la presión de vapor del octano puro es de 31.0 torr. Considerar una disolución que contiene 1.00 mol de heptano y 4.00 moles de octano. Calcular la presión de vapor de cada componente y la presión de vapor total sobre la disolución.

1. Una muestra de 1.20 gramos de un compuesto covalente desconocido se disuelve en 50.0 gramos de benceno. La disolución se congela a 4.92/C. Calcule la masa molar del compuesto.

1. La nicotina, extraída a partir de las hojas de tabaco, es un líquido completamente miscible con agua a temperaturas inferiores a 60/C (a) ¿cuál es la molalidad de la disolución acuosa si comienza a congelarse a 0.450/C, (b) si la disolución se obtiene disolviendo 1.921 g de nicotina en 48.92 g de H2O, ¿cuál debe ser la masa molar de la nicotina? © los productos de la combustión indican que la nicotina contiene 74.03 por ciento de C; 8.70 por ciento de H; 17.27 por ciento de N, por masa. ¿Cuál es la fórmula molecular de la nicotina?

1. Se prepara una muestra de 50.00 mL de una solución acuosa que contiene 1.08 g de una proteína del plasma sanguíneo, seroalbúmina humana. La disolución tiene una presión osmótica de 5.85 mmHg a 298 K. ¿Cuál es la masa molar de la albúmina?

1. La presión de vapor sobre el agua pura a 120°C es 1480 mmHg. Si se sigue la Ley de Raoult ¿Que fracción de etilenglicol debe agregarse al agua para reducir la presión de vapor de este solvente a 760 mmHg?

P°agua= 1480mmHg

ΔP=X*P°agua  🡪 X=(1480-760)/1480= 0,48

Debo agregar 0,48 de etilenglicol para obtener na presión de a 760 mmHg

1. Calcular la reducción en la presión de vapor causada por la adición de 100 g de sacarosa (masa molar = 342g/mol) a 1000 g de agua. La presión de vapor de agua pura a 25°C es 23,69 mmHg.

Sacarosa🡪  en 100g X= 0,292 moles

Agua  🡪 en 1000g= 55,55 moles

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