PROBLEMARIO DE FISICOQUÍMICA

PROBLEMAS FISICOQUÍMICA U2

Problema 1

El yodo molecular se puede disociar en yodo atómico a 1000 K según la siguiente reacción:

[pic 1]

La constante de equilibrio tiene un valor de 3.8x10-5. Si la reacción inicia con una concentración de yodo de 0.5 M, calcular:[pic 2]

1. La concentración molar de las especies al equilibrio.
2. La constante de equilibrio  de la reacción.[pic 3]
3. El cambio de energía de Gibbs en condiciones ideales (kJ/mol) para la reacción.

Problema 2

Se tienen 350 mL de una solución que contiene 50% en peso de NaCl y el resto agua con una densidad de 1.23 g/mL. Calcular:

1. La fracción molar de ambos componentes.
2. La molaridad.
3. La molalidad.

Problema 3

Se tiene una solución que contiene 5 moles de un componente A y 2 moles de un componente B la cual tiene un volumen de 171 mL, pero al agregar 4 moles de B el volumen aumenta a 263 mL. Calcular los volúmenes molares de los componentes A y B.

Problema 4

Se lleva a cabo la siguiente reacción de equilibrio a 375°C y 1 atm:

[pic 4]

La presión inicial de nitrógeno e hidrógeno fue de 0.25 atm y 0.75 atm respectivamente. Al equilibrio se encuentra que la presión de nitrógeno es de 0.2467 atm. Calcular:

1. Las constantes de equilibrio  y .[pic 5][pic 6]
2. El cambio de energía de Gibbs en condiciones ideales (kJ/mol) para la reacción.
3. Las constantes de equilibrio  y  si la reacción está escrita como:[pic 7][pic 8]

[pic 9]

Problema 5

Una disolución acuosa a 50°C tiene una presión de vapor de 88 mmHg la cual está constituida de 90 g de glucosa (C6H12O6) en 540 g de agua. La presión de vapor del agua a 50°C es de 92.5 mmHg. Calcular el coeficiente de actividad y la actividad del agua en dicha disolución.

Problema 6

A 1000 K el dióxido de nitrógeno sufre la siguiente reacción:

[pic 10]

La constante equilibrio  es tiene un valor de 158. Los coeficiente de fugacidad de los componentes en el equilibrio son de 0.82 para el  de 0.75 para el  y de 0.9 para el . Calcular:[pic 11][pic 12][pic 13][pic 14]

1. El cambio de energía de Gibbs en condiciones ideales (kJ/mol) para la reacción.
2. El cambio de energía de Gibbs en condiciones no ideales (kJ/mol) para la reacción.
3. La constante de equilibrio .[pic 15]
4. la constante de equilibro  y el cambio de energía de Gibbs en condiciones ideales (kJ/mol) si la reacción está escrita como:[pic 16]

[pic 17]

Problema 7

A 25°C el dióxido de nitrógeno puede formar un dímero como sigue:

[pic 18]

La reacción se inicia con  a 1 atm y la presión total de equilibrio es de 0.607 atm. Los cambios de energía de Gibbs de formación a dicha temperatura son:[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

Calcular:

1. Las presiones de equilibrio de los gases y la constante de equilibrio  de la reacción. [pic 22]
2. El cambio de energía de Gibbs de la reacción (kJ/mol) y la constante de equilibrio calculada a partir de dicho dato.
3. ¿Qué similitud tienen dichas constantes?, ¿por qué?
4. Si el volumen de la reacción se duplicara, ¿Cambiará el valor del cambio de energía de Gibbs?, ¿por qué?

Problema 8

A 700°C el valor de  de la siguiente reacción es de 0.534:[pic 23]

[pic 24]

Los coeficientes de fugacidad de los componentes en el equilibrio son de 0.91 para el , 0.85 para el , de 0.81 para el  y de 0.98 para el . Calcular:[pic 25][pic 26][pic 27][pic 28]

1. La constante de equilibrio .[pic 29]
2. El cambio de energía de Gibbs en condiciones ideales (kJ/mol) para la reacción.
3. El cambio de energía de Gibbs en condiciones no ideales (kJ/mol) para la reacción.
4. La constante de equilibro  y el cambio de energía de Gibbs en condiciones ideales (kJ/mol) si la reacción está escrita como:[pic 30]

[pic 31]

Problema 9

Una disolución 1.69 molal a 30°C tiene una presión de vapor de 107.5 torr la cual contiene un éter poco volátil disuelto en benceno. La presión de vapor del benceno a 30°C es de 119.24 torr, la densidad de la disolución es de 0.8 g/mL y el peso molecular del éter es de 88 g/mol. Calcular:

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