FACULTAD DE QUÍMICA E INGENIERÍA QUÍMICA EAP INGENIERIA QUIMICA EXAMEN FINAL DE FISICOQUÍMICA I. Ciclo 2008-II UNMSM Nomb!"........................................................................................................................... 1. #$%& '(o)* Responda + o F de acuerdo con el diagrama acetona (A) – cloroformo (B).
EN EST ESTA PREG PREGUN UNT TA% DOS DOS RESP RESPUE UEST STA AS INCO INCORR RREC ECT TAS ANULA NULAN N UNA UNA CORRECTA. T
0,5
xA, yA
( F ) El sistema cumple con la ley de Raoult ( F ) El cloroformo es más más volátil que la la acetona ( F ) El sistema presenta desviacin desviacin positiva positiva ( ! ) Acetona y cloroformo cloroform o no se pueden separar por destilacin simple ( ! ) "uando un me#cla equimolar de acetona y cloroformo $ierve% el vapor es más concentrado en acetona ( F ) &as fuer#as de atraccin intermolecular A'A A'A y B'B son fuertes comparadas con las fuer#as de atraccin A'B ( F ) "uando un me#cla que tiene * de acetona $ierve% el vapor es más concentrado en cloroformo
+. #$%& ',(o)* ,os moles de gas ideal% originalmente a una presin de +- atm y temperat temperatura ura de 1--- 1--- se de/a e0pandir e0pandir en forma forma adiaáti adiaática ca e irreversi irreversile le $asta una presin final de 2 atm. "alcule el camio de entrop3a del proceso. ,atos4 "p 5 6 cal7mol.% 8resin de oposicin 5 2 atm%
"ondiciones iniciales n15+ moles 815 +- atm 915 1--- 8!5R9n +-!51.2;<1---
"ondiciones Finales n+5 + moles 8+5 2 atm 9+ y !+ 5:
"v5 6' 1.25 =.-+ cal7mol "p7"v5 67=.-+ 51.6 A>i utili#a una una formula para gas gas RE!ER?@B&E y adiaático adiaático Ϫ Ϫ 81!1 5 8+!+ +-02.+11.65 20!+1.6 !+5 1.= A>i utili#e una formula > el profe nos puso en un e/ercicio por a$i > solo se aplica a e0poansines e0poansine s irreversile% esta formula f ormula no la apuntamos en nuestro formulario n"vC95qD('8e0t.C!) 2<(1.='2.+1) 5 '+<=.-+<(9+'1---) '+<=.-+<(9+'1---) '2.- 5 9+ ' 1---
9+5 1. ,elta de s 5 +<=.-+<&n(1.71---) D +<1.2;<&n(1.=72.+1) "amio de entropia5 '-.-6+ D +.+-6 5 +.16= cal 7 > =. #2 ',(o)* ,etermine a qu temperatura $ierve el alco$ol en "erro de 8asco% ciudad uicada a +-- m.s.n.m. y con un presin atmosfrica de 6- mmg. 815 6- mmg 8+5 ;- mmg ,elta de del alco$ol 5 +-.1 cal 7 g &n (6- 7 ;-) 5 +-.1 < 1; (17=;= – 17t+) 7 1.2; 9+5 =;.+ 5 ;.+ G" H> lo multiplica 0 1;:::: 'I la formula que ta utili#ando es ln(a+7a1)5C7R(1791'179+) a58:::: . # ',(o* J8or qu decimos que una me#cla a#eotrpica se comporta como si fuese una sustancia pura:
Un azeótropo se comporta como una sola sustancia porque es una mezcla líquida de dos o más componentes que posee un único punto de ebullición constante y fio, y que al pasar al estado !apor "#aseoso$ se comporta como un líquido puro, o sea como si fuese un solo componente% Un eemplo es la mezcla de etanol y a&ua, que forma un azeótropo para una concentración del '5( en peso de alco)ol, que )ier!e a una temperatura de *+, -.% 6. #$ ',(o)* En un recipiente están presentes a +2% = moles de ?K +% + moles de ?K= y 1 mol de K+ . &a presin total de la me#cla es de 1%+ atm. a) ,emuestre con cálculos si el sistema reaccionante se encuentra en equilirio. ) ?i no está en equilirio% diga $ac3a donde procede espontáneamente la reaccin. Lustifique su respuesta.
+?K= +
''
+?K+ D K+ = 1
a) M 5 = + < 11 7 + + 5 +.+6 ,e talas ?K=5 '22.6+ ?K+5 ';1.; K+5 ,elta de N 5 ==. cal. 7mol ==. < 1--- 5 ' 1.2;<+2< lna a 5 +.2; < 1- '+6 p 5a5 +.2; < 1- '+6 5c (-.-2+<+2) 1 c5 1.1; 0 1- ' + 8or lo tanto Mc no es igual c y la reaccin no está en equilirio. ) ya que c es muc$o menor a Mc% esta Oltima dee disminuir para poder llegar al equilirioP para esto tiene que aumentar el nOmero de reaccionantes y la reaccin se favorecerá $acia la i#quierda.
/. #2 ',(o)* En el rgano respiratorio% pulmn% el o03geno se difunde $acia en interior de los glulos ro/os desde el plasma% y se comina con la $emogloina () para formar o0i$emogloina (K +)4 D K+ K +. Busque una e0plicacin por la cual en las #onas altas del mundo las personas tienden a tener mayores concentraciones de $emogloina () comparado con las personas que viven en #onas más a/as
;. #& ',(o)* 8ara la siguiente reaccin 8"l 6 (g) las siguientes preguntas4
8"l= (g) D "l+
(g) %
responda
a) J"uánto vale la constante de equilirio c a +2:
,elta de N5 '2.+ D ;;.6 5 .1; cal 7 mol 1;- 5 ' 1.2; < +2 < &n a a 5 1.22 <1-'; a5 1.22 <1-'; 5 c (-.-2+<+2)1 c5 ;.< 1-'
) ?i se prepara una me#cla a +2 con las siguientes concentraciones molares 8"l 6 =Q% 8"l= +Q y "l+ +%6Q% JEl sistema se $alla en equilirio: Lustifique su respuesta con cálculos
Mc 5 +<+.6 7 = 51. El sistema no esta en equilirio porque Mc es diferente a c a +2.
c) ?i su respuesta (c) es negativa JMu sucederá despus de preparar la me#cla: Jpor qu:
,espus que se prepare la me#cla% esta tendera al equilirio y por ende va a generarse más 8"l6% es decir% la reaccin se favorecerá $acia la i#quierda% a la formacin de reactantes.
d)
J"uánto vale la constante de equilirio c a 2--: . 8uede asumir que C de la reaccin es prácticamente constante en el rango de temperaturas del prolema.
,elta a +2 5 ,elta de A 2-- > 5 ';=.++ D6.=6 5 ++.1= cal 7 mol &n (a 2--> 7 1.22 < 1-';) 5 ++.1=7 1.2; (17+2 – 172--) a 5 1.+ 0 1- '; 5+2;.111 +2;%1115c(-.-2+<2--)1 5=.2222+1 1.+ 0 1- '; 5 c (-.-2+<2--) 1 c5 +.=0 1- '
