5. Sistemes polifàsics: Activitats (2 de 3) (2016)

Ejercicio Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Farmacia - 1º curso
Asignatura Fisicoquímica I
Año del apunte 2016
Páginas 5
Fecha de subida 30/04/2016
Descargas 143
Subido por

Descripción

Activitats de Sistemes Polifàsics de dos o més Components

Vista previa del texto

Breca Fisicoquímica I 12 _____________________________________________________________________________________ 5.7 La figura representa els punts d'ebullició de dos líquids A i B. Si una dissolució de fracció molar xB=0,4 es porta a ebullició en un recipient tancat fins arribar a una fracció molar en la fase vapor de 0,4, mostra en el gràfic a) la temperatura a la que comença a bullir la mescla, b) la composició del primer vapor que s’obté, c) el punt d'ebullició quan el vapor té una fracció molar de 0,4 i d) la composició del líquid final.
R: 117 °C; $ ! = 0,75; 130 °C; % ! T (ºC) = 0,06 xB 5.8 La figura mostra el diagrama dels punts d’ebullició de dos líquids miscibles. a) Indiqueu la composició del primer i últim vapor, si una solució equimolecular (50%) bull en un recipient obert. b) Indiqueu també la composició quan s'ha vaporitzat la meitat de la dissolució a l’escalfar en un recipient tancat a la pressió constant d’un bar. Quina és la temperatura? R: a) b) $ ! primer % ! = 0,75 P = 1 bar T (ºC) vapor = 0,1 i últim = 0,95 i T = 75 °C xB 5.9 Utilitzeu els valors següents per tal de construir el diagrama de fases corresponent a la mescla líquida de A + B en equilibri amb el seu vapor a P = 1 bar: T/°C % % $ % 78,3 0,00 0,00 73,9 0,20 0,30 72,1 0,40 0,46 71,8 0,54 0,54 72,2 0,70 0,64 73,0 0,80 0,72 77,1 1,00 1,00 a) b) c) d) Dibuixeu el diagrama corresponent tot indicant cadascuna de les seves regions.
Digueu si és possible obtenir la substància A pura a partir d’una mescla amb xA = 0,25.
Indiqueu el nombre de graus de llibertat del sistema amb xA = 0,8.
Indiqueu la composició en fase líquida i en fase vapor per al sistema amb xA = 0,25 a la temperatura de 73,9 °C i com es reparteix el nombre de mols entre les dues fases.
e) Com afectarà, al sistema, un canvi de la pressió total? R: b) no, c) per a T < 73 °C: L =3; per a T > 74,5 °C: L =3 i per a T > 73 °C i T< 74,5: L =2; .) %% = 0,2 i %$ = 0,3; n l = n v.
5.10 Les pressions de vapor saturat, a 60 °C per a les substàncies A i B són 0,5 bar i 0,8 bar respectivament.
Suposant un comportament ideal, calculeu: a) La fracció molar d’A en la dissolució si bull a 60 °C sota una pressió exterior de 0,7 bar.
b) La fracció molar d’A en el primer condensat que resulta de la destil·lació d’aquesta dissolució.
c) La pressió de vapor d’aquest condensat i les fraccions molars del vapor en equilibri amb la dissolució.
R: a) % %= 0,33; b) % % = 0,24; c) P = 0,73 bar, $ % = 0,17, $ != 0,83 Breca Fisicoquímica I 13 _____________________________________________________________________________________ 95 V 85 L+V T (ºC) 5.11 La figura mostra el diagrama composició-temperatura pel sistema de dos components A i B. Una mescla d’A i B al 50 % en massa, destil·la fins que el punt d’ebullició de la mescla que queda arriba a 75 °C. a) Quina és la composició d’aquest líquid residual que bull a 75 °C? b) Quina és la composició de la mescla a 70 °C? c) Quina és la composició aproximada del destil·lat a 70 °C? 75 65 L 55 R: a) 20 % A; b) 30 % A; c) 82 % A 45 0 20 40 60 80 100 Massa A (%) P = 1 bar 5.12 Amb les dades de la taula següent construïu un diagrama de fases T-composició per a les substàncies A i B.
# % $ % T/ºC 0 0 120,8 0,1 0,469 108,5 0,2 0,670 100,8 0,3 0,800 93,0 0,4 0,861 89,3 0,6 0,918 83,3 0,8 0,958 79,9 1,0 1,0 76,0 La mescla amb xAl = 0,4, es destil·la en condicions d’equilibri fins a que el 40 % del líquid s’ha evaporat.
Calculeu: a) les fraccions molars finals d’A en el líquid i en el vapor, b) la temperatura final. Indiqueu cadascuna de les regions del diagrama.
R: %# = 0,25; %$ = 0,78; T = 97 °C R: T = 78 °C. Fase líquida: 20 % B Fase vapor: 60 % B 90 V L+V 80 T (ºC) 5.13 La figura indica els punts d’ebullició d’una solució d’A i B a 1 bar. En un recipient tancat de volum variable es posa una solució líquida al 60 % de A. La pressió es manté constant a 1 bar, però la temperatura i el volum es van regulant de manera que la meitat (en pes) de la solució es vaporitza. Indiqueu la temperatura i composició de cada fase.
L 70 60 50 0 20 40 60 Pes B (%) 80 100 Breca Breca Breca Vapor Líquid ...

Tags: