Tema2·Problemas·3 - problemas tema 2.3 PDF

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QUÍMICA FÍSICA I Problemas Tema 2

Hoja 3

1. El naftaleno (𝐶10𝐻8 ) se funde a 80˚C. Si la presión de vapor del líquido es 10mmHg a 85.8˚C y 40.0 mm a 119.3˚C y la del sólido, 1 mm a 52.6˚C, calcular: a) La entalpía de vaporización del líquido, la temperatura de ebullición y la entropía de vaporización a la temperatura de ebullición. b) La presión de vapor a la temperatura de fusión. c) Suponiendo que las temperaturas de fusión y triple son las mismas, calcular la entalpía de sublimación del sólido y la entalpía de fusión. d) ¿Cuál debe ser la temperatura para que la presión de vapor del sólido sea menor que 10-5 mmHg? SOLUCIÓN: a) 48.47 kJ/mol ; 489.3K; 98.91 J/(mol·K);

b) 7.6 mmHg;

c) 71.07 kJ/mol ;

d) 226.24K

donde p está en mmHg 2. La presión de vapor del agua viene dada por la expresión 𝑙𝑜𝑔 𝑝 = 𝐴 − 2121 𝑇 y T en K. Se introducen 10 gramos de agua en un recipiente de 10 litros en el que previamente se ha hecho el vacío. Calcular la masa de agua líquida en equilibrio con el vapor a 50˚C. Suponer que el vapor de agua se comporta idealmente y recordar que a 100˚C la presión de vapor en equilibrio del agua son 760 mmHg. Densidad = 1 g/cc para el agua líquida. SOLUCIÓN:

9.113 g

3. Calcular la presión de vapor del agua a 110˚C aceptando que el calor de vaporización viene dado por ∆𝑣𝑎𝑝 𝐻 = 13484 − 10.1𝑇 (𝑐𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙) . SOLUCIÓN: 1.4069 atm

4. La presión de vapor de un líquido varía con la temperatura (en grados Kelvin) por la ecuación: 4849 − 14.70 𝑙𝑜𝑔𝑇 + 50.24 𝑇 ¿Cómo varía el calor de vaporización con la temperatura? ¿Cuál es el calor de vaporización a 20˚C? 𝑙𝑜𝑔𝑝(𝑎𝑡𝑚) = −

SOLUCIÓN: 92844-122.2T; 57.03 kJ/mol

5. Entre 20˚ y 70˚C la presión de vapor del mercurio viene dada por: 3328 𝑇 La densidad del Hg/l es de 13.599 g/cm3. Si se considera que el vapor de Hg se comporta como un gas ideal, calcular la entropía y la entalpía de vaporización a 27˚C. 𝑙𝑜𝑔𝑝(𝑚𝑚𝐻𝑔) = 10.53 − 0.84𝑙𝑜𝑔𝑇 −

DATOS: Hg = 200.59 g/mol SOLUCIÓN: 235.36 J(/mol·K);

61.6 kJ/mol...