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Fisicoquímica
1. Cuál es la presión atmosférica de una ciudad si el barómetro marca 70 cm de
mercurio a 18 ºC. Indique a que nivel del mar se encuentra la respectiva ciudad.SOLUCIÒN:
Pbarometro Patmosferico
!P " # !$
Patm %Pc "aire &'( %'1)
&7*0 + 700) , 1-(88 / &2)
601033cm
760 x
1m
102
cm=1,2833 x 10−3 m3( X )
2 *3-45 msnm
(. Calcular la velocidad cuadrática media de un átomo de ar/ón- si un mol de este
/as se encuentra en un recipiente de litros a 4 atm. &6 40- 10+ /mol).
SOLUCIÒN:1
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Fisicoquímica
9 2 ms
P 4 atm9 ar/on 40 /mol
,.C.:
PV =1
3 M V
2=2
3 Ek = RT
,.C.:mol 9 P ; 9 m una peque?a cantidad de a/ua liquida a
una temperatura de (3 ºC &la presión de vapor de a/ua a esta temperatura es de(-8 mm '/). a presión total es de 11.*0* P@IA. @e introduce un émbolo en el
cilindro $asta que el volumen se reduce a la tercera parte. BCual es la presión final
en mm '/SOLUCIÒN:
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Fisicoquímica
D( > P '(E a (3 oC (-8,
P, 11-*0* P@IA *00 ,
PFECG@E I@E,GF6ICEH P <
600
V P2
1 /3V P( 1800, 1800 mm '/
4. @e tiene una meJcla a C.D de '( > D(- cu>os K en volumen son 3 K > *3 K
respectivamente. Calcular el peso molecular > la ener/La cinética de la meJcla
/aseosa.SOLUCIÒN:
'( D(
K 3K *3K
M&m) 0.3 0.*3
N f&m)
0-3# &() O0-*3 &(3)
18-5 /mol+/
G
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Fisicoquímica
Ek =3
2 KT
Ek =32 (8,31 ) J 6,023 X 1023 (273 )
G a/ua-
con las si/uientes presiones parciales 0-39 0-189 0-(7 > 0-(0 respectivamente. @i
se tiene (00 moles en un recipiente de m3
a 1(7 ºC- calcularH
SOLUCIÒN:
0( 0-3 n, (00
CE( 0-18 , m3
# 103
C'8 0-(7 , 400
'(E 0-(
a. LA PRESIÓN TOTAL
PT =nT R . T
V T =
200(0.082)400
3 x 103 L
=2,187 atm
b. EL NUMERO DE MOLES DE CADA GAS
f&m)E( 0-3 nE( 0-3 #(00 70 molnCE( 0-1 # (00 *mol
nC'8 0-(7#(00 34 moln'(E 0-( # (00 40 mol
c. La masa molar de la mezcla
0.3# &() O0.18 &44) O 0.(7 &44) O 0.(&18) 4.*
4Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
*. Calcule la velocidad promedio apro#imada de una molécula de un aminoácido
cu>a masa molecular es de 85 uma en una célula viva a 7 ºC.SOLUCIÒN:
V́ Ambiente 2 ms
6 ac 85 uma
, 7 ºC para una molécula
E K =3
2 (8.31 J mol K )310 K =3864,15J
1
2 m v
2=3
2 KT ………… .(1)
Ek =1,38 x 10−23 J
mol .K
85 / QQ.. *.0( # 1023
moléculas
6/ QQ Q.1 molécula
6 molecula 1.478 # 10−23
/
reemplaJando en &1)
1,478 x10−22
V 2
2 =
31,38 x10−23
2
j
mol.K x310 K
V́ =√ 86833.56=294.68m
s para cada molecula
5Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
7. BCuál es la presión parcial del a/ua > del /as seco &torr) en un dLa en el que la
temperatura es de (3 ºC > la $umedad relativa es de 33K &Pv (3ºC -17#10
Pa).
Ratos
,(3ºC
K'F 33K
Pv(3 ºC -17210 Pa
K'F Pv H 2
Pv 25!c 2 100K
33
Pv H 2 x 100
3,17 x 103
Pv H 2 174-3 Pa
ue/oH PT P /as O P H 2
a
PT
en el medio es 1 atm 101(3 Pa
101(3 Pa P /as O 174-3 Pa
55381-3Pa P /as
8. Gn la práctica realiJada de la prueba de :a> + ussac- se obtuvo los si/uientes
resultados e#perimentales al calentar el /as.
Temera!"ra#$C% &'(' )*(' +, +)(' +-
Pres/0 #mm12% 310-55 38-01 34-01 348-0( 333-0(
Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
erificar si cumple o no el proceso isométrico. FealiJar el /ráfico
correspondiente con los datos mostrados > los corre/idos. B@e podrá calcular la
velocidad promedio del /as @i es afirmativo cual seria la velocidad promedio
del /as a la temperatura de 0 ºC.
Da!os corre2dos:
,G6PGFA,=FA &) PFG@IED &mm'/)
)3, 318-81
+,, 3*-7
+&, 334-35
+), 37(-48
++, 350-7
!Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
TEMPERATURA
#$C%
TEMPERATURA
#4%
PRESION
TOTAL
#mm12%
P5T #mm1254%
&'(' (88-3 310-55 1-77()*(' 00-3 38-01 1-7504
+, 0 34-01 1-75(1+)(' 03-3 348-0( 1-758+- 05 333-0( 1-75*14 6 &(*73
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Fisicoquímica
2"# 2$# 3## 31# 32# 33# 34#4"#
5##
52#
54#
5#
5"#
##
P/T
TEMPERATURA (K)
PRESION(mmHg)
5. =n /as de c$imenea tiene la si/uiente composición en volumenH Rió#ido de
carbono &5-3 K)9 monó#ido de carbono &0-( K)9 o#i/eno &5-* K) > nitró/eno
&80-7 K). =tiliJando la ecuación de los /ases- calcularH
CE( 5-3K 0-053
CE 0-( K 0-00(
E( 5-*K 0-05*
D( 80-7K 0-807
a. @u composición en peso
D co( 0-05310 0-53 S co( 41 /
Dco 0-00(10 0-0( Sco 0-3* /
Do( 0-05*10 0-5* So( 0-7(/
Dn( 0-80710 8-07 Sn( ((3 /
"Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
T S (55-04 /
" gasX 100
" T
GntoncesH
K Sco( 1-58K
K Sco( 0-18K
K So( 10-(7(K
K Sn( 73-3*K
TKS 100K
b. Gl volumen ocupado por una libra del /as a 80 ºM > (5.3 pul/adas de '/ de
presión
, 340 F6/ 1 b masa del /as c$imenea
P (5-3 cm '/ 14-45 b ¿3
´ M 0-053&44) O 0-00(&() O 0-5*&() O 0-8&(8) (5-504
V = 1
29,904 X
10,91 x540
14,493 #t
3=13,34 #t 3
c. Rensidad de la meJcla en b p$e3
en las condiciones de la parte &b)
% = MR PT = 29,904(14,493)13.34 x 493 =0,075 lt 3
d. Gl volumen molar del /as c$imenea a las condiciones indicadas
$Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
V =V
n =
10,71(540)14,493
=399 #t
3
mol− L&
10. Gn un recipiente ubicado en la ciudad de 'uanca>o &P atm 3(-3cm '/) se
introduce una meJcla /aseosa- a 30 ºM que contiene 0-( lb de '3 - 0- b de
H 2 ' - 0-7 b de ( 2 > 0-43 b de )H 4 . a presión manométrica es de (0
cm '/. CalcularH
P atm 3(.3 cm '/
, 30 ºM
a. Gl volumen que ocupa la meJcla /aseosa.
m@E 0-(1 b n@E 0-(80 (-3 # 10−3
mol+b
m'(@ 0- b n'(@ 0-4 8-8( # 10−3
mol+b
mD( 0-7 b nD( 0-7(8 0-0(3 mol+bmC'4 0-43 b nC'4 0-431* 0-0(8 mol+b
n total 0-0*4 mol+b
PT P atm O P man
PT 3(-3 O (0 7(-3 cm '/ 14-0( b cm2
V =nRT
P =
0,064 (10,73 ) (810 )14,023
=39,66 #t 3
b. a fracción mol de cada componente en la meJcla
# (m)'3=2,5 x10
−3
0.064 =0,039
# (m) H 2 '=¿8,82 x 10−3
0,064 =0,138
1#Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
# (m) ( 2=0,025
0,064=0,39
# ( m ))H 4=0,028
0,064=0,438
c. a presión parcial de cada componente
P@E &0-04)&14-0()P@IA 0-347 P@IAP'(@ &0-18)&14-0()P@IA 1-53 P@IAPD( &0-51)&14-0()P@IA 3-48 P@IAPC'4 &0-48)&14-0()P@IA *-14( P@IA
d. a densidad de la meJcla a esas condiciones
*= MP
RT
6 0-5&80) O 0-18&4) O 0-51&(8)O 0-48&1*) (3-7*8 bmol+b
*=25,768 x14,023
10,73 x810 =0,0416
11. =n /lobo aerostático de investi/ación a /randes alturas contiene /as $elio. A su
altura má#ima de (0 m- la temperatura e#terior es de 30 ºC > la presión se $a
reducido a 115 atm. Gl volumen del /lobo en este punto es de 800 m3
.
@uponiendo que el $elio tiene la misma temperatura > presión que la atmosfera
circundante- encuentre el nUmero de moles de $elio en el /lobo.
, +30 ºC ((
P 115 atm
11Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
800 m3
' (0 m
n= PV
RT =
1 x800 x103
19 x 0,082(223)=2302,595moles
1(. =n cilindro contiene una meJcla de /ases $elio > ar/ón en equilibrio a 130 ºC
BCuál es la ener/La cinética promedio de cada molécula &8-7* # 10−21
;).
a. Retermina la temperatura a la cual la velocidad rms de un átomo de 'e es
i/ual a 300 ms
V rms V He 300 ms9 ,
1 mol 'e 4/ *-0( # 1023
moléculas
2/ 1 molécula
FeemplaJando los datos en la fórmulaH
1
3 ( 46,023 x1023 )5002=8,31(T )
12Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
b. BCuál es la velocidad rms del 'e sobre la superficie del sol- donde la
temperatura es de 3-800 &a) 40-1 - b) *-01 ms)
, 3800
V rms V He
1 mol 'e 4/ *-0( # 1023
moléculas
2/ 1 molécula
∗ FeemplaJando los datos en la fórmulaH
1
3 ( 46,023 x1023 )v2=8,31(5800)
13Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
1.=n mol de /as ideal biatómico recorre un ciclo reversible AVCA en el cual elproceso AV corresponde a un calentamiento a volumen constante- VC a una
e#pansión adiabática- CA a un enfriamiento a presión constante. @i PV es i/ual a(0 atmosferas- el volumen en el punto V es de (litros > el volumen molar en elestado C es de 4 litros- calcule el rendimiento del ciclo > compárelo con el de unamaquina de Carnot que opere entre las dos temperaturas e#tremos del mismo.
Sol"c/0:
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Fisicoquímica
nd$etom$co 1mol
P Drt
T += (20 )(2)(1 )(0.082)
=487.8k
&
*5.7
PROCESO CA:
184.83
15Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
1 +
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16/82
Fisicoquímica
!= n d,
!= &1)&3)&487.8 +184 . 83)
!= 1314.73 cal
Sad +!=
!= &1) &3) &*5.7 + 487.8)
!= +350.3 cal
O350.3 cal
7-37 atm
PROCESO CA:
S P!
S &7.37)&(+4) +*-4 cal
PROCESO
A-B 1514,75 cal 1514,75 cal 0
B-C 590,5 cal 0 -590,5 cal
C-A -927,55 cal -1293,95 cal -366,4 cal
TOTAL -3,3 220,8 224,1
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Fisicoquímica
1. Rados los calores de formación > de combustión si/uientes > sabiendo que el
calor de vaporiJación del a/ua a (3WC es de 10.3
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Fisicoquímica
4)2+4 H 2-)H 3)) 2 H 5+52, Hc=−536.9kcal /mol
4 ) +4 2 - 4 )2 , Hc=−378 kcal/mol
4 H 2+22-4 H 2 , Hc=−231.2kcal /mol
4) +12+4 H 2- )H 3)) 2 H 5 , Hc=−70.5kcal/mol
( R )¿
, H Rx=, H ( P )−, H ¿
, H Rx= (−70.5−68.2 )−(116.7+66.3 )
, H Rx=−318.7 kcal /mol
, / =−318.7 kcal
(. Gn las si/uientes reacciones se tienen ' &
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19/82
Fisicoquímica
PbE&s) O '(@E4.3'(E Pb@E4&s) O*'(E&l) +(7.57cal
@E&/) O *'(E&l) '(@E4.3'(E&l) +43.01 cal
@oluciónH
'(@E4.3'(E&l) @E&/) O *'(E O43.01 cal
Pb@E4&s) O *'(E PbE&s) O '(@E4.3'(E O(7.57cal
PbE&/) O @&s) O (E( Pb@E4&s) +1*7.4cal
@&s) O ( E( @E&/) !'f +54.43cal
4. Para la acetona la entalpLa de formación estandar es +*1.4 calmol. a) Calcular elcalor de combustión de la acetona a presión constante. b) el calor desprendido alquemar (0/ de la sustancia en mención a presión constante en una bombacerrada a (3WC.
@oluciónH
!'Wf &acetona) +*1.4cal
macetona (0/
C'+CE+C' O 4E( CE(&/) O '(E&/)
1&+*1.4) 0 &+54.03) &+37.8)
a) !'Wc &acetona) T!'P + T!'F
!'Wc &#+54.03 O #+37.8) + &1#+*1.4 O 0)
!'Wc +54.13 calmol
b) nacetona 20
58 mol
!'Wc +n#!'Wc
!'Wc 20
58 #+54.13 +13.51 cal
1$Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
3. Re las si/uientes reacciones- calcular la entalpia de formación del carburo decalcio en ;mol.
)a) +2 H 2-)a(H )2+) 2 H 2−127.9
)a+1
2
2
-)a−635.1
)a+2 H 2-)a(H )2−65.2
Gl calor del /rafito es +5.3 del acetileno es +1(55.38 ;mol.CalcUlese el calor de formación del carburo de calcio a (3W C.
)a (H )2+) 2 H 2-)a) +2 H 2 +127.9
)a+2 H 2-)a (H )2−65.2
)a+1
2
2
-)a−635.1
) 2+ H 2- ) 2 H 2−512.28
H 2 - H 2+1
2
2
−285.49
)a+) 2 -)a) 2 , H # =−799.19 KJ mol
*. Calcule el calor de formación del acetileno &C('() a partir de los calores deformación del '(E &l) > del CE( &/)- b) Bqué volumen de dió#ido de carbonomedido a 0oC > presión atmosférica &1atm) se /enerara en la combustión de(00/ de acetileno
RatosH , 'fH &'(E) &l) +(83-8 Xmol9, 'f &CE() &/) +5-1
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21/82
Fisicoquímica
'( O E( - '(E
, 'f
+(83-8 del a/ua &liquida) son respectivamente+54.0 > +*8.0 b)los
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22/82
Fisicoquímica
3) +4 H 2- ) 3 H 8 , H# =−28.99kcal /mol
b) n= 1000 g
44 g/mol
n=22.72mol
22.72 mol∗526.3 kcal
mol =11961.36 kcal
80
100
∗5kcal
g
=4 cal
g
x=11961.36
4
kcal
( kcalg )=2990.36g=2.99kg
2.99kg -80
x kg -100
x=3.7375 kg
22Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
1 Calcular la velocidad cuadrática media de un átomo de ar/ón- si una mol desete /as se encuentra en un recipiente de litros a 4 atm. &6 40- 10 +
o &Patm 3(-3 cm '/)-
se introduce una meJcla /aseosa- a 30 oM que contiene 0-( lb de @E- 0-lb de '(@- 0-7 lb de D( > 0-43 lb de C'4. a presión manométrica es de (0cm '/. CalcularH
Fpta. 5 ft9 Y 0-047 lbft
3 =n cilindro contiene una meJcla de /ases $elio > ar/ón en equilibrio a 130oC. Cuál es la ener/La cinética promedio de cada molécula &8-7* # 10 +(1 ;)a Retermine la temperatura a la cual la velocidad rms de un atomo de 'e
es i/ual a 300ms.
b BCuál es la velocidad rms de 'e sobre la superficie del sol donde latemperatura es de 3-800 &a) 40-1 9 &b) *-01
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Fisicoquímica
1.+ =n /lobo esférico de 4000 cm de volumen contiene $elio a una presión&interna) de 1-(#103 Dm(. BCuántas moles de $elio $a> en el /lobo- si cadaátomo de $elio tiene una ener/La cinética promedio de -*#10 +(( ;
Rpta: n=3,4moles
(.+ Retermine la fracción molar de cada componente como la fracción parcial decada componente- la densidad de la meJcla > la presión total para una meJcla
de -38 /ramos de '( > *-31 /ramos de D( en un envase de 10 a 50 ºC.
FptaH x H 2=0,885 0 x ( 2=0,115 0 PT =6,020atm
.+ Retermine el calor de formación de la I % fructuosa- se/Un la reacciónH
1 2 #ructuosa+2 - an3$d .)ar&on$co+agua, H =−675kcal /mol
, H # )2=−94.52kcal /mol
, H # agua=−57.798 kcal/mol
BCuántos moles de $idro/eno > carbono son necesario para formar 430 / de I % fructuosa > la ener/La requerida para esta masa
FptaH n H =15mol0n) =15mol
24Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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%AS &
4 L
1.5a'm
Fisicoquímica
1.+ Rado el si/uiente sistemaH
:A@ A
( 1 atm
a. @i abre la llave que comunica ambos recipientes- BCuál será la presiónfinal de la meJcla
b. Gnunciar la o las le>es aplicadas.
(.+ Cuantos /ramos de aJUcar de ca?a- se deben o#idar para obtener el mismonUmero de calorLas de calor- que en el trabaXo efectuado por un $ombre de 1*0lb al escalar una monta?a de 1*05 por consi/uiente- los /ramos calculadosdel aJUcar se deben multiplicar por 4 apro#imadamente para obtener lacantidad o#idada realmente.
.+ Gl ácido etanoico &liquido) &acido acético) se forma al reaccionar carbono
&sólido)- $idró/eno molecular &/as) > o#L/eno molecular &/as). os calores decombustión del ácido etanoico &l)9 $idró/eno &/) > carbono &s) sonrespectivamente 870-79 (83-8 > 5-1 ;mol.
a. Gscribir adecuadamente las ecuaciones quLmicas de los distintosprocesos de combustión > la correspondiente a la formación del acidoetanoico.
25Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
8/16/2019 Compendio Final Fico
26/82
Fisicoquímica
b. Calcular el calor de formación- a presión constante- de dic$o ácidoetanoico.
1.+ @e tiene una meJcla /aseosa de o#i/eno- dió#ido de carbono- propano > a/ua-con las si/uientes fracciones parciales 0-39 0-189 0-(7 > 0-(0 respectivamente. @ise tiene (00 moles en un recipiente de m a 1(7 0C- calcularH &a) a presión total-&b) el nUmero de moles- &c) la masa molar de la meJclaZ/aseosa.
(.+ @i la velocidad rms de un átomo de $elio a temperatura ambiente es 130 ms-BCuál es la velocidad rms de una molécula de o#L/eno a esta temperatura
.+ =n mol de un /as monoatómico ideal esta a una temperatura a inicial de 00 del a/ua &liquida) son respectivamente +54-0 > + *8-0 calmol. CalcularH
• a entalpia de formación de propano.
• os
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Fisicoquímica
1. @i se meJclan (00 / de a/ua a (0 ºC con 00 / de a/ua a 73 ºC- calcularH
a. a temperatura final de equilibrio de la meJcla
b. a variación de entropLa del sistema
\ / \ c
m (00 / m 00 /
, (0 ºC , 73 ºC
a. ()g * )g
(3## +1+ T e (!5 * 2## +1 + T e (2#
T e *53 ºC
-. , S * )/
, S c *
−6900cal
(53+273) K * (21,1
cal
K
, S 0 *+6900cal(53+273) K * 21,1
cal
K
2!Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
8/16/2019 Compendio Final Fico
28/82
Fisicoquímica
, S * , S c , S 0 * #
(. Calcula la , ' &sist.)- cuando el estado de dos moles de moléculas de un
/as ideal diatómico- para el cual cambia de (3 ºC > 1 atm a 13 ºC > 7 atm
BCómo fundamenta =d. el si/no de la , '
n * 2 mo
C * 5 camo. C*! camo.
T 1 * 2$"6 P1 * 1 a'm
T 2 * 2$"6 P2 * ! a'm
, S 7 0+8,/
, S * n.C.Ln+T 2
T 1 9 n.R.Ln+ P2
P1
, S * 2 +! Ln408
298 ( 2 Ln7
1
, S * (3,3"5 ca
. Calcule la entropLa molar de una muestra de Deón a volumen constante a 300
- sabiendo que a (58 es 144-(( ;mol..
cte
, 300
!@ 2 ;mol.
2"Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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29/82
Fisicoquímica
@abiendoH , (58
!@ 144-((;mol
\v != n.Cv.d,
!@ 144-((;mol \v(58
(e=)v=12,7 J
mol.K
4v=42977,56 J
mol=)v & T 2 + T 1 ) ¿42977,56
J
mol=12,7 (298−T 1 )
T 1 +08*-03
\Zv Cv & T 3 + T 1 )
\Zv 1(-7 &300 O 08*-03)
\Zv 43-34( ;mol
4. =n ciclo de carnot tiene un almacén frio a 17 ºC. en cada ciclo se suministran
(300 ; de calor > se efectUan 10(( ; de trabaXo. BCuál es la temperatura de
almacén de calor
2$Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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30/82
Fisicoquímica
e="
42=
1200 J
2500 J =1−
T 1
T 2
1225
=1−290T 2
-T 2=557,7 K =T 2=284,7!)
3. =na maquina de carnot realiJa trabaXo a raJón de 730 ] cuando se emplea
1330 cal de calor por se/undo. @i la temperatura de la fuente de calor es de
*(3 ºC- BA que temperatura se libera el calor de desec$o
S 730 ] 730 #10 ;s
\ 1330 ]s \1
,( *(3 ºC 858
,1 # ºC
ecc="
42=
750 x 103
1550 x 103 x 4,186
=0,1156
ecc=11,56
3#Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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31/82
Fisicoquímica
ecc=1−T 1
T 2=0,1156=1−
T 1
898
-T 1=794,2 K =521,2 !)
*. Analicemos un proceso de meJclado espontáneo > por la tanto irreversible. =n
mol de o#i/eno a 0 P@IA > *0 WM- esta en un recipiente que se conecta conotro que contiene ( moles de nitró/eno a 10 P@IA > 100 WM. @e comunican
ambos recintos mediante una válvula > se meJclan los /ases. RetermineH
a. a temperatura > la presión de equilibrio después de la meJcla
b. a variación de entropLa de cada /as > , ' de la meJcla. Asumir que
las condiciones son las mismas que en la e#periencia de ;oule+elvin.
n2 * 1 mon ( 2 * 2 mo
8*3# 8SIA 8* 1# 8SIA
/*#:C /* 1##:C
nT * 3 mo;s
31Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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32/82
Fisicoquímica
0+m2 * 13 * 0+8
2 * 0+
8/16/2019 Compendio Final Fico
33/82
Fisicoquímica
-., '2 * n.C.Ln+
T 2
T 1 9 n.R.Ln+ P2
P1
, '2 * +1+5 Ln546,67
520 9 1#,!3 Ln12,68
30
, '2 * $,4$ &/=R
, ' ( 2* n.C.Ln+
T 2
T 1 9 n.R.Ln+
P2
P1
, ' ( 2 * +2+! Ln546,67
560 9 1#,!3 Ln12,68
10
, ' ( 2 * (5,43 &/=R
, S * , '2+, ' ( 2
, S * 4,# &/=R
33Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
8/16/2019 Compendio Final Fico
34/82
Fisicoquímica
1 =n mol de /as ideal monoatómico &Cv ( F) 00- se e#pande
adiabáticamente desde ((.3 dm3
a 44.8 dm3
- contra una
presión e#terna nulaH
a Indique si el proceso es reversible > calcule le calor > el trabaXopara el proceso.
b ,eniendo en cuenta que la e#pansión adiabática de un /as ideal
transcurre sin cambio de temperatura- calcule el , ' del /as para
el proceso.
c Calcule , 'am& 5 , 'un$v
d Calcule , ' para el /as > los alrededores la e#pansión se produce
reversiblemente a temperatura constante de 00 .
@E=CI^DH
a Feversible \ 0 9 " ad= P1 V 1− P2V 2
6 −1
" ad=−d/ =n) v dT =−1∗( 32 (1,986 ))∗(189−300 )−(−330.669 )cal" ad=330,669 cal
Por lo !a0!o el roceso es rre8ersble 9a "e es so!r/co.
b , '=) P ln(v2v1 )+) P ln( p2
p1 ) P1=1∗0,082∗300
22,4
, '=5
2 (2 ) ln( 4,4822,4 )+
3
2(2 ) ln( 0,351,1 ) P1=1,098atm≅1atm
, '=0,03cal
K ≅0 ( P1V 1
6 )/V 26 = P2
0,35atm= P2
c , ' ambiente o , ' entorno
, 'un$v=,'s$st +,'am&
34Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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35/82
Fisicoquímica
, 'un$v=0+, 'am&
, 'un$v=,'am&
d , 's$st =0
( @upon/a que mmol es de nitró/eno /aseoso ocupan * cm3
a
00 > se e#pande a *0 m3
. Calcule , 7 para el proceso.
@E=CI^DH
d7=nRTLn
(
P2
P1
)d7=0,76∗1,986∗300∗ln( 3660 )
d7=−0,91cal
Calcule el cambio de ener/La de :ibs de 3/ de etanol &densidad0-785 cm) cuando la presión aumenta de manera isotérmica desde
1a3 atm.d7=nRTLn( P2 P
1) ´ M
) 6 H 6
=46
d7=0,76∗1,986∗0,5689ln( 351 )n=
35
46=0,76mol
d7=43,22cal
PV =nRT
1∗460,082
=0,986 g
cm3∗T
35Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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36/82
Fisicoquímica
0-3*85 ,
4 Cierto /as perfecto cumple la relación )v=a+&T 9 donde
a=25 J /mol8K 5&=0,03 J /mol8k 2 .Cuatro moles de este /as van
desde 27℃ 5200 KPa 5 300 KPa . Calcule cada una de las si/uientes
cantidades para el cambio de estado 4 9" 9,/ 9, H 9, ' 5 ,7 . Indicar
si es imposible obtener al/una de ellas con la información disponible >e#plique Bpor qué
@oluciónH
)v=a+&T = 25 J
mol8K +0,03 J /mol8k 2 8T
n=4 mol
T 1=27℃- T 2=227
P1=200 KPa - P2=300 KPa
4V =n) v dT
4V =4 (25+0,03T ) dT
4V =∫T 1
T 2
100+0,12∫T 1
T 2
TdT
4V =100 (200 )+0,12(5002−3002)
3Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
4V =29,5 KJ
8/16/2019 Compendio Final Fico
37/82
Fisicoquímica
" = P2V 2− P1 V 1
'allando V 1 5 V 2 H
V 1=nRT / P1
V 1=4 (8,31 )(300)/2
V 1=49,852 L
V 2=nRT / P2
V 2=4 (8,31 )(500)/3
V 2=55,391 L
" = (3008 10+3 ) (55,3918 10−3 )−(200 810+3 )( 49,8528 10−3 )
a , / =4V
b
c , H =4 p
4 P=n ) P dT
) P= R+) v
3!Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
" =6,647 KJ
, / =29,5 KJ
8/16/2019 Compendio Final Fico
38/82
Fisicoquímica
) P= R+25+0,03T
4 P=4 ( R+25+0,03T ) dT
4 P=4 RdT +(29,6 KJ )
4 p=4 (8,31 ) (200 )(10−3)+(29,6 KJ )
4 p=36,248 KJ
d , '=4V
T
∫s1
s2
d'=100
T ∫
1
2
dT +0,12∫1
2
dT
, '=100ln(500300 )+0,12(500−300)
e , 7=, H −T , s
, 7=36,248 KJ −29,5 KJ
3 a entalpLa de evaporación del cloroformo es 29,4 KJ /mol a su
normal de ebullición de 4-88 .CalculeH &a) a entropLa de
3"Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
, H =36,248 KJ
, '=75,083J / K
, 7=6,648 KJ
8/16/2019 Compendio Final Fico
39/82
Fisicoquímica
evaporación del cloroformo a esta temperatura &b) Gl cambio deentropLa del entorno > &c) a variación de la ener/La de :IVV@ para lavaporiJación del cloroformo. @oluciónH
6́ V =29,4 KJ /mol T e=334,88 K
Vase de 1 mol PM ()H)l3 )=119,5
a , 'v=6́ V
T
, 'v=
29,4 KJ /mol334,88 K
, 'v=0,087 KJ
molK 8 1 mol
b , 'un$verso=0
c , 7=, H −T , s
, 7=29,4
* =na muestra que se compone de -00 moles de moléculas de un /asideal diatomico a (00 - se comprime en forma reversible > adiabática$asta que su temperatura alcanJa los (30 . CalculeH \- S- !=- !'- !@> !:.
@E=CI^DH
Gn un sistema aislado
3$Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
, 'v=87 J
K
, 7=0
8/16/2019 Compendio Final Fico
40/82
Fisicoquímica
:as Riatomico
n mol
T 1 (00 <
T 2 (30<
a \ 0b S +!=
+n 8) V 8dT = (3mol )( 52 )(1.986 calmol K )(50 K )
!= 730 Cal
S +730 Cal
C) !' 0
d) !@ 0 e) !: 0
1 a presión de vapor del a/ua a la temperatura de (0W C es (300
Dm( > el calor de vaporiJación de esta temperatura es de (430 # 10
;/.
b 'allar el valor constante de la ecuación de Clausius % Clape>ron.
4#Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
8/16/2019 Compendio Final Fico
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Fisicoquímica
c Calcular la presión del vapor a 3WC > BCuál serLa el punto de ebullición
a 70*-5 /cm( Compare /ráficamente.
, (0WC
p (-3 Pa
kg KJ v /2450=λ
a) A
)1......(3,2/ R A vγ =
Ivγ (430 ;/ # 15/1 mol
vγ 44-1 ;mol
Gn &1)
( )( ) ( ) K A
molK cal x J cal mol J x A
4,2306
/986,13.2/186,4/.1/101,144 3
=
=
CAC=A6E@ IH
o/P+A,O1QQ..&()
I 8-(7
b) de &() H
o/ P +(0*-408O8.(7
P *-03 Pa FG@P=G@,A41
Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
8/16/2019 Compendio Final Fico
42/82
Fisicoquímica
c) ,
Pv70*-5 /cm(
Pv *5-(*3 Pa
Re &()H
o/ *5.(*3+(0*-4,O8.(7
, 38-7(
, 83-7(WC FG@P=G@,A
n P +304.73,
FealiJando el /ráfico.
(.3*.03*5.(*30000000000011((.070
30
100
130
P4Pa
T;C
(. os si/uientes datos de la presión de vapor corresponden al _inc metálico
en estado lLquido.
P&mm'/) 10 40 100 400
,WC 35 *7 7* 844
A partir de un /ráfico apropiado de los datos- determine el calor de
vaporiJación de Jinc > la temperatura de ebullición normal.
42Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
,WC (0 ( 83.7( 100
P Pa (.3 *.03 *5.(*
3
1((.07
8/16/2019 Compendio Final Fico
43/82
Fisicoquímica
,WC ,< P&,)35* 8** 10*7 54* 407* 1005 100
844 1117 400
R A
T LnP
λ =
+−
= 68,1897,14181
inealiJandoH
mol
kcal J
molK
cal
K J
V
V
165,28
986,1
97,14181
=
=
a)
K T
T Ln
2338
68,18165,28
760
=
+−
=
b)
. Gl punto de ebullición normal del ciclo $e#ano es de 80-7>C > el calor de
vaporiJación de 38- ;/. Calcular el punto de ebullición a 0-833 atm
presión > la presión de vapor a 7 >C.
@E=CIEDH
43Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
8/16/2019 Compendio Final Fico
44/82
CH2 CH2
CH2
CH2CH2
CH2
Fisicoquímica
´ M ) 6 H
12
=84 ( c$clo3exano)
P=1 atmT =80,70 ) =353,7 K
:v=353,3 KJ
Kg
8 1 Kg
103
g
8 84 g
1mol)Hex
;=´ :v R⇒́ :v=29,6772
KJ
mol=29,67728103
J
mol
R=1,986 cal
mol.K 8
4,186 J
1cal =8,3134
J
mol .K
⇒ ;=29,6772 J
mol 810
3
8,3134 J
mol.K
;=3,578103 K
LnP=− ;
T +& ln760=
−3570353,7
+&
⇒&=16,727
LnP=−3570
T +16,727
a T e=< <0
) P=0.855atm
44Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
8/16/2019 Compendio Final Fico
45/82
Fisicoquímica
P=0.855atm=649.8 torr
ln649.8=−3570
T
+16.727
T e=348.28 K =75.28 ⁰)
b Pv=
8/16/2019 Compendio Final Fico
46/82
Fisicoquímica
( )( ) ( ) ( )cmdina
liquido 8,92
108,985,015687,015,0 2
=×
=γ
3. Gn un tubo de vidrio-- el a/ua presenta una elevación capilar de (0 mm a
(0WC. si la densidad es 0-558( la tensión superficial es 7-4(#10
8/16/2019 Compendio Final Fico
47/82
21
R2R1
Fisicoquímica
d (F (&0-0744)≅
0-145 cm
d 1-45 mm≅
1-3 mm
*. BGn qué relación $an de estar los radios de dos tubos capilares para que
introducidos en sendos lLquidos- cu>a tensión superficial es de 7(-73 >
30-7* d>ncm > cu>a densidad es de 1-0 > -( /cm - respectivamente-
alcance en ambos tubos la misma altura estos lLquidos ,omar los án/ulos
de contacto de ambos apro#imadamente i/uales.
@E=CIEDH
CEDRICIED '1 '(
6 1=72,75 d5n
cm ∧6 2=50,76
d5n
cm
*1=1 gcm
3∧ *2=3,32 g
cm3
4!Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
8/16/2019 Compendio Final Fico
48/82
Fisicoquímica
6 = R8 H
2 * 8 g⇒ R1=
2 6 1
H *1 . g∧ R2=
2 6 2
H *2 . g
R1
R2=
2 6 1
H *1 g
2 6 2
H *2 g
=6 1 . *2
6 2 . *1
R1
R2=
(72,75 ) (3,32 )(50,76 ) (1 )
R1 R2
=4,7583
1 Gn una planta eléctrica de vapor trabaXan en pareXas- con la salida de
calor de una como la entrada de la se/unda. as temperaturas de
operación de la primera son *70 > 40 ºC > de la se/unda 4(0 > (80
ºC. si el calor de combustión del carbón es de (-8 # 107 ;
8/16/2019 Compendio Final Fico
49/82
Fisicoquímica
61
6(
T 6
8/16/2019 Compendio Final Fico
50/82
Fisicoquímica
( Calcular el cambio de entropLa que acompa?a la e#pansión de
$idro/eno- desde la presión de 8-73 /fcm(> *0 ºC de temperatura$asta una presión de 7*0 mm'/- siendo el volumen inicial del /as de
0-(7( m > el proceso es de carácter adiabático con e#ponente ` 1.*3
&Cv (.44 cal/ ºC).
RA,E@H
Gstado Inicial
P1=8,75
Kg#
cm2 8
1 atm
1,033 Kg#
cm2
=8.4705 atm
T 1=60+273=333
V 1=0.272 m3
Gstado final
P2=760mmHg=1atm
@E=CIED
'allando V 2
P2
P1=(V 1V 2 )
6
5#Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
8/16/2019 Compendio Final Fico
51/82
Fisicoquímica
1
8.4705=(0.272V 2 )
1.65
V 2=0.99297m3
'allando Cp
6 =)p
)v
)p=68)v
)p=1.6582.434=4.0161 Kcal
Kg
'allando entropLaH
, '=)p lnV 2
V 1+)v ln
P2
P1
, '=4.0161 ln 0.99297
0.272 +2.434 ln
1
8.4705
, '=5.2004−5.2004
@e intenta calentar una casa usando una bomba de calor. a
transmisión de calor de la casa es de1(*00
8/16/2019 Compendio Final Fico
52/82
Fisicoquímica
\(1(*00
8/16/2019 Compendio Final Fico
53/82
Fisicoquímica
) 2 H 5 H ( 1 :78.3℃0 1atm)
) 2 H 5H (g :78.3℃00.2atm)
a temperatura de ebullición del etanol liquido baXo la presión normal es de 78.
@E=CIED
, 7=VdP−'dT
Como la temperatura es constante entoncesH
Para un mol de ) 2 H 5H H
'allando el volumenH
PV =nRT
V =nRT
P
V =180.0828351.3
1
'allando , 7 :
, 7=28.8066 L 8 (0.2−1 ) atm8 24.2cal
1atm8L
53Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
'dT =0
, 7=V ( P2− P1)
V =28.8066 L
, 7=−557.696 cal
8/16/2019 Compendio Final Fico
54/82
Fisicoquímica
3 Gl punto de ebullición normal del ciclo $e#ano es de 80.7 > el
calor de vaporiJación de 358.3 KJ
kg . Calcular el punto de ebullición
a 0.833 atm de presión > la presión de vapor a 7 WC.
RA,E@H
T 1=80.7+273=353.7 K
P1=760 t =1atm
@E=CIED
'allando :V
:V =358.3 KJ
kg 8
84
1mol−g8
1kg
1000 g
> ) H 12=84
:V =30.1 KJ
mol 8
1000cal
4.186kj
'allando A
54Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
:V =7.198103 cal
mol
8/16/2019 Compendio Final Fico
55/82
Fisicoquímica
;= :V
2.3 R=
7.198 103
2.38 1.986 cal
molk
;pl$cando la ecuac$onde )L;PE?R( −)L;/'1/' :
log P1= ;
T 1+ 1 0−log P2=
;
T 2+ 1
log P1
P2❑=
;
T 2−
;
T 1
;=T 1−T 2
T 1 T 2… … … (1 )
P2=0.875 atm8 760 t
1 atm=665 t
log 760
665❑=1574.1(353.7−T 2353.7T 2 )=
4.444
(353.7−T 2
T 2 )0.0130 T 2=353.7−T 2 T 2=349.14 k =76.14
log 760
P 3=1574.1( 353.7−T 2353.78310 )=0.625
log 760−log P3=0.6265
P3=179.61 8 1atm
760 t
55Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
;=1574.1 K
P3=0.236 atm
8/16/2019 Compendio Final Fico
56/82
Fisicoquímica
* Gn un tubo de vidrio- el a/ua presenta una elevación capilar de (0
mm a (0WC. @i la densidad es 0-558(/ > la tensión superficial es
7-4(#10+ /fm. Calcule el diámetro del tubo en cm.
RA,E@H $ (0 mm ( cm , (0WC
ρ
0.558( / 0.558( /cm
@E=CIED
7 a cetona carvona es un componente del aceite de menta verde. @u
presión de vapor depende de la temperatura como si/ue
, 37.( 58.5 1.1 137.1 (0(.8 ((7.3
P mm'/ 1.( 10.1 40.0 100.0 40(.0 7*0
a masa molar del compuesto es 130.(- Cuál es la entalpias molar de
vaporiJación > el punto de ebullición convencional. Fepresentar todos los datos en
un papel /rafico.
@E=CIED
, , 1, 810−3 P &mm'/)
37.( 0.( .0(8 1.(58.5 71.5 (.*85 10.1
5Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
1.1 40*.1 (.4*( 40.0137.1 40.1 (.(3 100.0(0(.8 473.8 (.10( 40(.0(((.3 300.3 1.558 7*0
'allando A
;1= ln 10.1/1.21
330.2−
1
371.9
=6273.2183
;2= ln 40.0 /10.1
1
371.9−
1
406.1
=6077.9912
;3= ln100.0/40.0
1
406.1−
1
430.1
=6668.4436
;4=ln402.0/100.0
1
430.1−
1
475.8
=6230.0684
; 5= ln 760/402.0
1
475.8−
1
500.5
=6140.1625
'allando A promedio sin considerar a A porque se aleXa muc$oH
5!Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
ln P=− ;
T +)
;= ln P2 / P1
1
T −
1
T
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Fisicoquímica
;= ;1+ ;2+ ;4+ ;5
4
'allando la entalpia molarH
;=´
, ´ Hv R
, ´ Hv=6180.360181.986
'allando C
) 1=ln1.2+
6180.3601
330.2 =18.8993
) 2=ln10.1+6180.3601
371.9 =18.9309
) 3=ln40.0+6180.3601
406.1 =18.9077
) 4=ln100.0+ 6180.3601430.1 =18.9748
) 5=ln402.0+6180.3601
475.8 =18.9859
5"Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
;=6180.3601
, ´ Hv=12.2742 Kcal
mol K
ln P=− ;
T +)
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Fisicoquímica
) 6=ln760+6180.3601
500.5 =18.9817
'allando el promedio entre las CH
) =) 1+) 2+) 3+) 4+) 5+) 6
6
Gcuación corre/idaH
, , 1, 810−3 P &mm'/)
37.( 0.( .0(8 1.(*58.5 71.5 (.*85 10.(*1.1 40*.1 (.4*( 41.35137.1 40.1 (.(3 57.(
(0(.8 473.8 (.10( 8*.3*(((.3 300.3 1.558 7.87
5$Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
) =18.9467
ln P=−6180.3601T +18.9467
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Fisicoquímica
1 1.5 2 2.5 3 3.5
#
1##
2##
3##
4##
5##
##
!##
"##
P VS T
Temperatura 1/T * 10!
Pre"#$% (mm&g)
8 a viscosidad obtenida e#perimentalmente de la acetona liquida en
el laboratorio- cu>os datos se muestra en el cuadro si/uienteH
T ;C , &*.+ )'.7
indique la viscosidad a 3 WC en el /rafico correspondiente.
@E=CI^DH
, WC P &cP)
0 0.3(4
17. 0.4*7
(3.8 0.8*
40 0.41
#Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
70 0.(*(
'allando A
;1=ln
0.467
0.524
1
290.3−
1
273
=527.563
;2=ln 0.386
0.467
1
273−
1
290.3
=1943.95 X
1Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
ln P= ;
T +)
;= ln @2 /@1
1
T −
1
T
, WC , &) &5 T #4% = &, >+
P &cP)
0 (7 .** 0.3(4
17. (50. .443 0.4*7
(3.8 (58.8 .*7 0.8*
40 1 .143 0.41
70 4 (.513 0.(*(
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Fisicoquímica
;3=ln
0 .341
0. 386
1
313−
1
298 . 8
=816 . 394
;3=ln 0 .262
0 .341
1
343−
1
313
=943 .106
'allando A promedio
'allando @
) 1=ln 0 .524−762.354
273 =−3 .438
) 2=ln 0 .467−762 .354290 .3
=−3.388
) 3=ln 0 .386−762.354
298 .8 =−3 .503
) 4=ln0 .341−762.354
313
=−3 .512
) 5=ln 0 .262−762 .354
343 =−3 .562
'allando el promedio entre las H
2Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
´ ;=762.354 K
ln @=762 .354
T +)
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Fisicoquímica
Gcuación corre/idaH
ln @=762 .354T
−3 .4806
Ratos corre/idosH
' " Ttemperatura 1/T*10!
3Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
´
, WC , &) &5 T #4% = &, >
+
P &cP)
0 (7 .** 0.30
17. (50. .443 0.4(3
(3.8 (58.8 .*7 0.53
3 08 .(47 0.**
40 1 .143 0.3(
70 4 (.513 0.(84
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Fisicoquímica
Para $allar la ener/La de activaciónH
;= A ´ H v
R
;=762 .354 K = A ´ H v
R
A ´ H v=762.354 x 8.31=6335 .1617 J
mol
A ´ H v=6 .3352 KJ
mol
)ET(; :) H 3 ()) ) H 3 ´ M =58g
A H =6 .3352 KJ
mol x 1 mol
58g x 10
3g
1 Kg=109 .23
KJ
Kg
A H =109.23 KJ
Kg
4Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
1 =na máquina térmica trabaXa entre una fuente caliente a 500 > un focofrLo a 00 si/uiendo un ciclo de Carnot reversible. Gl trabaXo producido seutiliJa en $acer funcionar una /rUa. @i el 10 K del trabaXo de la maquinatérmica se pierde en forma de calor por fricción de las poleas > la cantidadtotal del calor desprendido por el conXunto máquina térmica+poleas es de 7( el calor cedido al refri/erante.
@E=CI^DH
Sfricc 10 K
Sfricc 7(
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Fisicoquímica
e=1−T 1
T 2
e=1−300
900=0,667
e=" maB
42
0,667=720
4242=1080kJ
−" =42+41
−720kJ =1080kJ +41 41=360kJ
( Calcular el cambio de entropLa que acompa?a a la e#pansión de $idro/eno
desde de la presión de 8-73 0 de temperatura $asta la presiónde 1-0 el proceso
de carácter poli trópico con un e#ponente 6 1-4039 Cv (-44
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Fisicoquímica
!@ 4-8*8 ln(1,03
8,75) O *- 853 ln(
1,247
0,272)
!@ 0-0001*3
cal
mol.K
Gl calor de vaporiJación del ácido acético lLquido a 7*0 mm'/ es de 5*-73cal/ en su punto de ebullición 118.8 WC. Para la evaporación reversible de1 mol del ácido acético9 calcularH \- !=- !:- > !@.
@E=CI^DH
cido acético &C'+CEE')
!' 5*-73cal
g !' 5*-73cal
mol
P 7*0 mm'/
, 118- 8 WC
D 1 mol
\ v.m m *0 /
\ v.m *5- 73cal
g x60 g
\ 3-803
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Fisicoquímica
!: !$ % ,d@
!: 3-083 % 51-8 &0-01(8)
!: 0
4 Cuando un barómetro de mercurio- se constru>e con un tubo de diámetromu> peque?o- se forma un menisco entre el mercurio > el espacio superior que puede afectar la medida del instrumento. Retermine la altura $ quealcanJa el mercurio en un tubo de ( mm de diámetro si la presiónatmosférica es 1atm. a tensión superficial del mercurio es de 310 mDm >el án/ulo de contacto del menisco con la pared del tubo es de 10 o.
@E=CI^DH
6 *l$B. g . 3 . R
2cosC
310#10+ (
m #
10
s(¿¿ 2)(1m)
(¿¿ 3 g) x (100cm)
¿¿
(13,6 gcm3 )(980 m
s2 )(3 ) (0,002 m ) (10−3 m )( 100 cm1m )
2cos50
$ 7-83 m
3 @e/Un los datos de temperatura > opresión del benceno. Calcular elcalor de vaporiJación en ;/ > la temperatura de ebullición delbenceno a *5-(*38 Pa de presión. Compruebe por el método /ráfico lapresión indicada.
"Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
T# ;C% >&3(- >)(- &'(<
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Fisicoquímica
−4255,334 k ∗8,31 J
mol∗k = ´ H V
35361,826
J
mol= ´ H V
35361,826
J
mol∗1 mol
78 g ∗1000 g
1 kg = H V
453,35 KJ = H V
Calculando el valor de cH
c1 18-40
c( 18-7
c 18-83ć=18,69
c4 18-80
c3 18-*8
b) P *5-(*3
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Fisicoquímica
1 a solubilidad del nitró/eno /aseoso puro a (3WC > 1 atm es *-8#10 +4 mol.BCuál es la concentración del nitró/eno disuelto en a/ua en condicionesatmosféricas @i la presión parcial del /as es 0-78 atm.
@E=CI^DH
k =6,8810−4 mol
atm8L k =)
P=
6,8810−4 mol
L
1atm
T =25 D ) ) ( 2= (6,8 810−4 ) (0,78 ) mol
L
P=1atm ∴) ( 2=5,304810−4 mol
L
) ( 2=<
P ( 2=0,78 atm
( @e disuelven 0-1*4m/ de '( en 100-0 / de a/ua a (0WC- siendo la presión del
'( sobre el a/ua de 1 atm.a Calcular la constante de la le> de 'enr> para el '( disuelto en el a/ua a
(0WC.b Calcular la masa de '( que se disolverá en 100-0 / de a/ua a (0 WC
cuando la presión del '( sea de 10-0 atm. @uponer que la constante
k H 2 no varLa con la presión.
!1Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
@E=CI^DH
m H 2=0,164810−3
g m H 2 =100 g
P H 2=¿ B P=1atm
a K H 2= ) H 2 Patm
= < ) H 2=
0,164 8 10−3
mol
2
0,1
) H 2=0,082810−2 mol
L ∴ K H 2=
0,082810−2
1 8
mol
L8 atm
b ) H 2=0,082810
−2 mol
L
) H 2=0,082 810−2
8 mol
L =
n H 2V ss
n ( 2=0,082 810−1 mol
L 8(0,1 L)
m H 2=0,082810−1
8(2)g
m H 2=0,164810−1
g ∴m H 2=0,0164 g
4 100 - el benceno tiene una presión de vapor de 130 mm'/ > el
tolueno de 3*0 mm'/. @uponiendo que estas sustancias formensoluciones binarias ideales una con otra. Calcular la composición de la
solución que $ervirLa a 100 - > la composición del vapor. Retermine
la composición de vapor del tolueno > benceno a una concentración de0-73 molar en solución lLquida del tolueno. :rafique.
@E=CI^DH
a COMPOSICIÓN DE LA SOLUCIÓN
!2Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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##.!143 1 /OL=BNO
1#.2"5! #
&BNCBNO
135#
Fisicoquímica
X T =0,7∧ X +=0,3
COMPOSCIÓN DEL ?APOR
PT =0,7143 (560 ) PT =400 F ⟹? T =0,5
P+=0,2857 (1350 ) P+=400 F ⇒? +=0,5
b) 2, 0- 73 2V 0- (3
P, 140 F PV 7- 3 F
? T = 140
477,5=0,293∧? +=
337,5
477,5=0,707
:FMICEH
!3Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
1 Gstimar la presión de vapor del a/ua de mar a (0WC sabiendo que lapresión de vapor del a/ua pura a esa temperatura es (.87 quelos solutos disueltos en a/ua de mar son principalmente iones Da > Clcon unas concentraciones apro#imadamente 0.306. indicar la respuestaen mm'/.
X sto=nsto
nss) M =0,5mol
X sto= 0.5
1000/18=0,009
!4Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
, P=2∗0,009∗2,338 kPa
, P=42,084 Pa∗760mmHg
101325 Pa =0,3157mmHg
0,3157mmHg= ´ PV − P''
P''=2,338∗103−42,1 Pa
P''=2295,9 Pa∗760T 101325 Pa
P''=1,584 T
( @e tiene 0-10*ft de una solución de de#trosa en a/ua. @u presión osmóticaes ((-03 ibin( a 80-* WM. B\ué cantidad de a/ua &en ib) $abrLa que quitar de esta para que la presión osmótica aumentase a (5-4 ibin( a estatemperatura
@E=CI^DH
s 0.10*ft
R# i 1
1 ((-03$&
¿2
, 80-*WM , 340-*m H 2 2 IV
G ( (5-4 1+
¿2
=$ . ) . R T
((-03$&¿2
n Ix
0,106 .10-7#t 3
¿2 .340-*F
(5-4$&
¿2 v ss
.10-7#t
3
¿2 .340-*F
!5Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
ss 22,05
0,106.29,4=0,0795 #t 3
v H 2=vsto−vss
0,106
v H 2=¿ + 0-0753)
#t 3
v H 2=0,0263 #t
3
* H 2 =62,297 $&
#t 3
m H 2
V H 2
6'(E 1-*31ib
Indicar que afirmación es correcta.a. Gl punto de ebullición del benceno es *0 oC > del a/ua 100 oC - lue/o a
(0 oC el a/ua tiene menor presión de vapor que el benceno.4 b. Calcular la elevación del punto de ebullición de una disolución de 5-55/
de cloruro de calcio en 1*( / de a/ua- suponiendo comportamiento ideal.@E=CIEDHe 0-31(9 i
! ,G &) &0-31()( 9,99
111
0,162
) ! ,G 0-83 EC ,@@ % ,'(E
,@@ 100 O 0-83 100-83 EC
3 =na solución acuosa 0. molal de un soluto 2'( &i 1-3) tiene una
presión osmótica de 10atm. Calcular la densidad de la solución a (3 oC. 6
&2'() 30/mol.@E=CIEDHCm 0-mol9 10 atm9 62'( 30/mol
10atm &0,3
V '' )&0-08()&(58)&1-3)
@@ 1-1(1* m2'( &0-)&30/) m2'( 13/9 m'(E 1000/
!Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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Fisicoquímica
m@@ 1013/
Y@@ 1,015 kg
1,121 L Y 0-503
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Fisicoquímica
)H )L2 )) 5 H 11 )H )L2 )H +) 5 H 5
Gn el estado liquido a 100 ºC tiene un valor de -4 cuando las
concentraciones se e#presan en mol. si se a/re/an ( moles del acidodiclórico acético a 8-5 moles de amileno > el volumen final en el equilibrio es
de 1-(8 . Retermine el nUmero de moles de cada sustancia en el equilibrio.
1 100 ºC- el benceno tiene una presión de vapor de 180 Pa > el tolueno de
53 Ia. @uponiendo que estas sustancias formen soluciones binarias ideales
una con otra. Calcular la composición del vapor- cuando se meJcla 40 / de
benceno > 1(0 / de tolueno. :rafique con esta composición la curva de
vapor del benceno.
FG@P=G@,A X +=0,2823 0 X T =0,718 9 ? +=0,427 0 ? T =0,573
( a iJosina es una enJima que rompe las paredes de las células bacterianas
una muestra de liJo sima e#traLda de la clara de $uevo de la /allina tiene una
!$Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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80/82
Fisicoquímica
masa molar de 1-5. se disuelven 0-( / de esta enJima en 130 / de a/ua a
(3 ºC. calcule la disminución en la presión de vapor- la depresión en el punto
de con/elación- la elevación del punto de ebullición. &presión de vapor del
a/ua a (3 ºC es ( mm '/).
FG@P=G@,A a¿0,0066 torr0&¿−0,285 ! ) 0 c¿+0.08! )
Cinco /ramos del compuesto no volátil forma mida se disolvieron en 100 m
de a/ua a 0 ºC se observo que la presión de vapor de la solución era de
1-( mm '/ si la presión de vapor del a/ua pura es de 1-8( mm '/ a esta
temperatura Bcual es el peso molecular de la formamida
FG@P=G@,A M =46,2 gmol
4 BCuantos /ramos de cromo &III) se depositaran en 1-3 $oras al paso a 3 A
FealiJar la simulación de las semi+ reacciones al reducirse el cromo en las
celdas electrolLticas.
FG@P=G@,AH m=4 985g
3 a constante de equilibrio p 1- 3 atm a (30 ºC.
P)L5 P)L3+)L2
a reacción se inicia una mescla de P)L5 9P)L3 5 )L2 cu>as presiones son
0-177 atm- 0- (( atm > 0-111 atm respectivamente- > a (30 ºC. Cuando la
mescla lle/ue al equilibrio a esa temperatura. BCuales presiones $abrán
disminuido > cuales aumentado G#plique los motivos.
"#Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
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81/82
Fisicoquímica
Pá/.
=DIRAR IH :A@G@QQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ.. 1
=DIRAR IIH PFI6GFA G RG A ,GF6ERIDA6ICAQQQQQQ 14
=DIRAR IIIH ,GF6E\=I6ICAQQQQQQQQQQQQQQQQ.. 17
PFI6GF G2A6GD RG PFECG@EQQQQQQQQQQQQQQ. ((
PFI6GF PAFCIAQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ. (
PFI6GF G2A6GD ARICIEDAQQQQQQQQQQQQQQQQ (4
PFI6GF G2A6GD ARICIEDA (QQQQQQQQQQQQQQQ (3
@G:=DRA G RG A ,GF6ERIDA6ICA &primera parte)QQQ.. (*
@G:=DRA G RG A ,GF6ERIDA6ICA &se/unda parte)QQQ.(
I\=IRE@QQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ. 8
"1Ms.C. Ing. LIMAS AMORIN, César
8/16/2019 Compendio Final Fico
82/82
Fisicoquímica
@G:=DRE G2A6GD RG PFECG@EQQQQQQQQQQQQQ.. 43
@G:=DRE G2A6GD ARICIEDAQQQQQQQQQQQQQQQ *0
@E=CIEDG@QQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ. *3@E=CIEDG@ GGC,FEI,ICA@QQQQQQQQQQQQQQQ *8@E=CIED RG ,GFCGF PAFCIAQQQQQQQQQQQQQ.. 7