Problemes Tema 5 (amb respostes) (2009)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Ciencias Ambientales - 1º curso
Asignatura Termodinàmica i Cinètica química
Año del apunte 2009
Páginas 2
Fecha de subida 25/05/2014
Descargas 1
Subido por

Vista previa del texto

TERMODINÀMICA I CINÈTICA QUÍMICA Ciències ambientals. 2006/07 Lliçó 5. EQUILIBRI DE FASES 1. La Pv de l'etilè en funció de la temperatura ve donada per: log P = -834.13/T + 1.75logT – 0.00837T + 5.323 on la P ve expressada en mm de Hg. Calcula la calor de vaporització de l'etilè en el seu punt d'ebullició normal (-103.9°C).
R: 3.31 kcal mol-1 2. A la taula s'indiquen les pressions de vapor de Cl2 (s) i Cl2 (l), a diferents temperatures: Cl2 (s) T (°C) Cl2 (l) -112.0 -126.5 -100.0 -80.0 2.64 0.26 11.9 58.7 P (mm Hg) Determina: a) les calors de sublimació i de vaporització, suposades constants en els intervals de temperatura considerats; b) la temperatura i la pressió del punt triple de Cl2; c) la calor de fusió.
R: a) 31.35 kJ mol-1 22.15 kJ mol-1 b) T = 169.83 K P = 8.93 mm Hg c) 9.2 kJ mol-1 3. El procés C(grafit) → C(diamant) té lloc en un sistema aïllat.
a) Sabent que a 25°C S°(grafit) = 1.365 cal K-1 mol-1 i S°(diamant) = 0.585 cal K-1 mol-1, discutiu si serà un procés espontani en aquestes condicions.
b) Sabent que H° = 1.9 kJ mol-1, quant val G° a 25°C? Quina de les dues formes al·lotròpiques del C és més estable? c) Calcula a quina pressió el carboni diamant esdevé la forma al·lotròpica més estable.
Dades: (Cgrafit) = 2.20 g cm-3, (Cdiamant) = 3.51 g cm-3 R: a) -0.78 cal K-1 mol-1 b) 2.87 kJ mol-1 c) 14000 atm 4. Una dissolució ideal de glicerina (C3H8O3) en aigua, que conté un 30% en pes d'aquest compost, està en equilibri amb l'aire. Calcula el percentatge de disminució de la pressió de vapor de l'aigua.
Dades: Mglic = 92 g mol-1 R: 92.27 % 5. Calcula la variació d'energia lliure de Gibbs per mol i la variació d'entropia per mol corresponents al procés de barrejar els dos components principals de l'atmosfera, N2 (g) i O2 (g) a 298.15 K. Les fraccions molars del N2 (g) i O2 (g) són 0.78 i 0.22, respectivament.
Digues si la barreja és espontània.
R: Gm = -1.31 kJ mol-1 Sm = 4,4 J K-1 mol-1 6. Determinar la concentració de CO2(aq) d'una aigua que està en contacte amb el biogàs d'un abocador. La composició del biogàs sec, a 50°C i 1 atm, és: 50% de CO2 i 50% de metà (% en volum). Considerar que el biogàs està saturat de vapor d'aigua.
Dades: Pv(H2O) = 0.122 atm, H=51 atm dm3 mol-1 R: 0.0086 mol dm-3 7. La concentració de SO2 d'una atmosfera urbana és 350 g m-3 a 25°C i 1 atm. Determina la concentració de SO2 dissolt en una gota d'aigua atmosfèrica, suposant que s'assoleix l'equilibri entre el SO2 en fase gas i el dissolt. La constant de Henry del SO2 a 25°C és 0.806 atm dm3 mol-1. (No considereu l'equilibri àcid-base).
R: [SO2]=0.17 mol dm-3 8. L'aigua d'una piscina és tractada amb ozó. Un cop tractada, l'aigua conté ozó a una concentració de 1.0x10-5 mol dm-3. Suposant que la piscina està situada en un recinte tancat, determina els nivells d'ozó gas que s'assoleixen a l'atmosfera interior, expressats en g m-3, sabent que la temperatura interior és de 25°C i la pressió d'1 atm. La constant de Henry de l'ozó és 76.9 atm dm3 mol-1.
R: [O3]g = 1.5 g m-3 9. Quin és el descens de la temperatura de fusió d'una dissolució formada en dissoldre cinc terrons de sucre (7.5 g de sacarosa, C12H22O11) en 250 ml d'aigua? Dades: Kf(H2O) = 1.86 K kg mol-1 R: 0.16 K 10. La pressió osmòtica d'una dissolució aquosa a 300 K és 120 kPa. Calcula el punt de congelació de la dissolució.
Dades: Kf(H2O) = 1.86 K kg mol-1 R: 273.06 K ...