Guia de Trabajos Practicos N2

GUA DE TRABAJOS PRCTICOS

UTN-FRN Ctedra de Fisicoqumica, Ingeniera Qumica

Docente: Alberto Camacho. Auxiliares: Beatriz Ceccarelli, Guillermo Paez. Pgina 1

Gua de problemas N2 Propiedades Molares Parciales

1) Un laboratorio requiere de 2000 cm3 de una solucin anticongelante que consiste en 30% mol de metanol en agua. Qu volmenes de metanol puro y de agua pura a 25C se deben mezclar para formar los 2000cm3 de anticongelante, tambin a 25C? Los volmenes molares parciales para el metanol y el agua en una solucin de 30% mol de metanol y sus volmenes molares de especie pura, ambos a 25C, son:

Metanol V1= 38.632 cm3/mol V1= 40.727cm

3/mol

Agua V2= 17.765 cm3/mol V2= 18.068 cm

3/mol

Resolucin: Se escribe la ecuacin: M = xi Mi

i Para obtener el volumen molar de la solucin anticongelante binaria, y se sustituyen los valores conocidos de las fracciones molares y los volmenes parciales. V = XV1 + X2V2 = 0.3x38,632 + 0.7x17,765= 24.025cm

3/mol Ya que el volumen total de solucin es requerido es Vt = 2000cm3, el nmero total de moles que se requiere es: n = Vt / V = 2000/24,025= 83,246 De ste, 30% es metanol y 70% agua n 1 = 0.3 x 83,246 = 24,974 mol n 2 = 0.7 x 83,246 = 58,272 mol El volumen de cada especie pura es Vi

t= ni xVi Por eso: V1

t= 24,974 x 40,727= 1027 cm3 V2

t= 58,272 x 18,068= 1053 cm3

Volmenes molares para metanol(1)/agua(2) a 25C y 1(atm)

2) A 25C la densidad de una solucin de etanol-agua de un 50% P/P es 0,914g/ml. Si el

volumen molar parcial del agua en la solucin es de 17,4 cm3. Mol-1, cul es el volumen molar parcial del etanol? Utilice la expresin del volumen total para una solucin acuosa de etanol para comprobar el valor obtenido.




3) Dos lquidos, A y B, son miscibles para todas las fracciones molares. Experimentalmente se encontr que a 25C y presin atmosfrica el volumen molar de la disolucin vara de acuerdo a la expresin siguiente:

3 1 2/ 100,801 4,9013* 3,5142*A AV cm mol x x a. Calcular el volumen parcial molar de A y de B a dilucin infinita. b. Qu volumen de A y B es necesario para preparar un litro de disolucin equimolar.

4) Una persona en el laboratorio desea preparar 100ml de una solucin mezclando 30ml de etanol con 70ml de agua. a Ser el volumen final de la mezcla los 100ml de la solucin? En caso de no serlo, b cul ser los volmenes que deberan mezclarse para obtener una mezcla de la misma composicin pero con el volumen requerido de los 100ml?

c Por otro lado, compruebe el valor obtenido con la expresin que se indica a continuacin, que permite hallar el volumen total de una solucin de etanol a 25C que contiene 1Kg de agua:

2 3/( ) 1002,93 54,66664* 0,36394* 0,028256*V ml m m m

m molalidad de la solucin

5) El valor experimental del volumen molar parcial del K2SO4 acuoso a 298K viene dado por

la expresin: 3 1/ 2/( / ) 32,280 18,216*V cm mol m

Utilizar la ecuacin de Gibbs-Duhem para deducir una ecuacin para determinar el volumen molar parcial del agua en la solucin. El volumen parcial del agua es a 298K es 18,079 cm3.mol-1. Calcular los volmenes molares parciales para una solucin XK2SO4=0,25.




6) En la Figura que se representa:

mez V/n frente a XC2H5OH para disoluciones de agua etanol a 20C y 1 atm.

a) Utilice esta representacin para calcular los volmenes molares parciales del agua (A) y el etanol (E) en una disolucin con XE =0.5 dado que a 20C y 1atm, Vm es 18.05 cm

3/mol para el agua y 58.4 cm3/mol para el etanol. Resolucin: Se dibuja la recta tangente a la curva para XE = 0.5. Su ordenada en XE = 0 se produce a -1.35 cm3/mol, por lo que VA VA* = -1.35 cm

3/mol y VA = 18.05 cm3/mol - 1.35 cm3/mol =

16.7 cm3/mol para XE = 0.5. La recta tangente corta a XE = 1 en -0.8 cm

3/mol, por lo que VE V*E = -0.8 cm3/mol y VE =

57.6 cm3/mol para XE = 0.5. b) Utilice la Figura para determinar VE y VA de una disolucin formada por 3.5 moles de etanol y 1.5 moles de agua a 20C y 1 atm .Rtas: VE = 58 cm

3/mol y VA =16 cm3/mol

7) Las densidades del agua y metanol a 298K y 1atm son de 0,99705 y 0,78706 g/ml,

respectivamente. Algunos datos Vmezcla,m frente a XH2O para soluciones a 298K y 1atm son:

Vmezcla,m /(cm3/mol)

-0,34 -0,60 -0,80 -0,95 -

1,01 -

0,98 -0,85 -0,62 -0,31

XH2O 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9




Utilizando el mtodo de la ordenada, calcular los volmenes molares parciales correspondientes para los valores de XH2O siguientes: 0; 0,4; y 0,6.

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