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• Cynthia Chavez Rivas

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FÍSICA QUIÍMICA GUÍA 2

1. A 40 ⁰C, la presión de vapor del heptano puro es de 92 torr y la presión de vapor de octano puro es de 31 torr considere una disolución que contiene 1 mol de heptano y 4 moles de octano, calcule la presión de vapor de cada componente y la presión de vapor total sobre la disolución. a. Phep =38.4 torr Peta =14.4 torr b. Phep =18.4 torr Peta =24.4 torr c. Phep =56.4 torr Peta =44.4 torr d. Phep =32.4 torr Peta =84.4 torr 2. Calcular la presión de vapor a 20 ⁰ C de una solución que contiene 150 g de glucosa disueltas en 140 g de alcohol etílico, la presión de vapor del alcohol etílico a 20 ⁰C es 43 mmHg, considere a la glucosa como no volatil. a. 33,755 mmHg b. 20,755 mmHg c. 13,755 mmHg d. 43,755 mmHg 3. Un mol de glucosa se añade a 10 moles de agua a 25⁰C, si la presión de vapor del agua pura a esta temperatura es de 23,8 mmHg ¿Cuál será la presión de vapor de la mezcla? Asuma a la glucosa como soluto no volátil, además indique la variación de la presión. a. 2,17 mmHg b. 5,15 mmHg c. 8,18 mmHg d. 1,07 mmHg 4. Una solución contiene 5 g de urea (M= 60,05) por 100 g de agua, cual será la presión de vapor de esta solución a 25 ⁰C, la presión de vapor de agua a esta temperatura es 23,756 mmhg a. 13,40 mmHg b. 43,40 mmHg c. 83,40 mmHg d. 23,40 mmHg

5. Una solución compuesta de 10 g de soluto orgánico no volátil en 100 g de éter dietilico tiene una presión de vapor de 426.0 mmhg a 20 ⁰C, si la presión de vapor de éter puro es de 442,2 mmhg a la misma temperatura ¿Cuál es el peso molecular del soluto? a. 196.6 g/mol b. 126.6 g/mol c. 116.6 g/mol d. 106.6 g/mol 6. Cual será la presión de vapor que ejerce una mezcla de 100 g de benceno y 100 g de tolueno, las presiones de vapor de los dos componentes puros es 95,1 y 28,4 mmgh respectivamente. a. 14,49623 mmhg b. 24,49623 mmhg c. 64,49623 mmhg d. 34,49623 mmhg 7. A 100 ⁰C las presiones de vapor de hexano y octano son 1836 y 354 torr, respectivamente, una mezcla liquida de estos dos componentes tienen una presión de 666 torr a 100 ⁰C, calcular las fracciones molares en la mezcla liquida y en la fase vapor, considere una disolución ideal. a. V(0,22-0,88) L (0,78-0,21) b. V(0,52-0,38) L (0,78-0,21) c. V(0,02-0,98) L (0,78-0,21) d. V(0,42-0,58) L (0,78-0,21) 8. Un 𝑚3 de aire a 27 ⁰C y 10 atm se comprime isotérmicamente hasta un volumen de 20 𝑑𝑚3 , empleando la Ec. De van der Waals, calcular la presión necesaria para mantener este volumen. Datos: 𝑂2 (a=1,36 𝑑𝑚6 𝑎𝑚𝑡 𝑚𝑜𝑙 −2 b= 3,183𝑥10−2 𝑑𝑚3 𝑚𝑜𝑙 −1) 𝑁2 (a=1,39 𝑑𝑚6 𝑎𝑚𝑡 𝑚𝑜𝑙 −2 b= 3,913𝑥10−2 𝑑𝑚3 𝑚𝑜𝑙 −1) a. Presión final 1016,95 atm b. Presión final 1616,95 atm c. Presión final 4516,95 atm d. Presión final 9216,95 atm 9. Calcular las constantes de van der Waals del C2H6 a partir de las temperaturas críticas y presiones, además hallar la presión ejercidas por 10 g de C2H6 cuando se hallan contenidos en un frasco de un litro a la temperatura de 13 ⁰C. Tc=32.1 ⁰C y Pc=48.8 atm. a. 4,38 atm b. 2,38 atm c. 1,38 atm d. 7,38 atm

10. Mediante la ecuación de van der Waals hallese la temperatura a la cual 3 moles de SO2 ocupan un volumen de 10 litros a la presión de 15 atmosferas. Datos 𝑆𝑂2 (a=6,714 𝑑𝑚6 𝑎𝑚𝑡 𝑚𝑜𝑙 −2 b= 5,636𝑥10−2 𝑑𝑚3 𝑚𝑜𝑙 −1) a. 350 ⁰C b. 150 ⁰C c. 550 ⁰C d. 850 ⁰C 11. Usando la ecuación de van der Waals, calcular la presión producida por 100 g de CO2 contenidos en un volumen de 5 litros a 40 ⁰C y compare este valor con el calculado usando la ley de los gases ideales. 𝐶𝑂2 (a=3,592 𝑑𝑚6 𝑎𝑚𝑡 𝑚𝑜𝑙 −2 b= 4,267𝑥10−2 𝑑𝑚3 𝑚𝑜𝑙 −1) a. : 18,2 atm , 11,7 atm b. : 90,2 atm , 11,7 atm c. : 11,2 atm , 11,7 atm d. : 25,2 atm , 11,7 atm 12. Las constantes de van der Waals para el HCl son 𝑎 = 3,67 𝑎𝑡𝑚 𝐿2 𝑚𝑜𝑙 −2 y 𝑏 = 40,8 𝑐𝑚3 𝑚𝑜𝑙 −1 , hallar las constantes críticas de esta sustancia. Asumir b=Vc/3, Pc=a/3𝑉𝑐 2 a. Vc=0,122 L/mol, Pc= 82,1 amt, Tc= 53⁰C b. Vc=0,122 L/mol, Pc= 82,1 amt, Tc= 43⁰C c. Vc=0,122 L/mol, Pc= 82,1 amt, Tc= 23⁰C d. Vc=0,122 L/mol, Pc= 82,1 amt, Tc= 13⁰C 13. El tetracloruro 𝐶𝐶𝑙4 tiene su entalpia de vaporización de 33,05 KJ /mol y su presión de vapor a 57,8 ⁰C es 405 torr ¿Cuál es la presión de vapor de tetracloruro a 30⁰C? a. 193.511 torr b. 533.511 torr c. 953.511 torr d. 133.511 torr 14. El punto de ebullición normal del etanol es de 78,3 ⁰C y la entalpia de vaporización es 38,9 KJ/mol, cuanto se debe reducir la presión si se requiere que el etanol hierva a 25 ⁰C. a. 2,37 Kpa b. 9,37 Kpa c. 1,37 Kpa d. 1,90 Kpa

15. La presión de vapor del éter es 1,38 atm a 24 ⁰C y su entalpia de vaporización es 6,38 Kcal/mol calcular el punto de ebullición normal del éter. a. 15,25⁰C b. 25,25⁰C c. 35,25⁰C d. 45,25⁰C 16. El nitrógeno líquido es un refrigerante muy útil para los experimentos a baja temperatura. Su punto de ebullición normal es -195,8 ºC y su presión de vapor a 200,9 ºC es 400 Torr. El nitrógeno líquido puede enfriarse haciendo vacío a fin de reducir la presión sobre el líquido. Si regulamos la presión a 30 Torr ¿Qué valor de temperatura se alcanzará cuando el nitrógeno entre en ebullición en esas condiciones? a. ∆Hvap = 1997.5 cal mol-1 b. ∆Hvap = 1097.5 cal mol-1 c. ∆Hvap = 1397.5 cal mol-1 d. ∆Hvap = 3397.5 cal mol-1 17. Se está realizando un trabajo experimental a cierta altura y se necesita obtener la presión atmosférica en ese lugar, y tenemos los siguientes datos: el agua pura hierve a 75⁰C, y por tablas termodinámicas obtenemos la entalpia de vaporización del agua que es igual a 11,34 Kcal/mol, con estos datos obtener la presión atmosférica. a. 0.03 atm b. 0.33 atm c. 0.63 atm d. 0.93 atm 18. Que peso glicerina debe agregarse a 1000 g de agua a fin de hacer descender su punto de congelación a 10 ⁰ C.(PM glicerina 92,1 g/mol) K=0,51 a. 295 g b. 195 g c. 495 g d. 895 g 19. Una solución acuosa contiene 5 % en peso de urea y 10 % de glucosa ¿Cuál es el punto de congelación? K=1,86 a. -3,05 ⁰C b. -1,05 ⁰C c. -2,05 ⁰C d. -4,05 ⁰C

20. Comparar los pesos de metanol y glicerina que se precisan para hacer descender el punto de congelación de 1000 g de agua 1⁰C Kf=1.86 a. 47,2 g metanol y 49,5 g de glicerina b. 37,2 g metanol y 49,5 g de glicerina c. 27,2 g metanol y 49,5 g de glicerina d. 17,2 g metanol y 49,5 g de glicerina 21. Una muestra que contiene 0.550 g de alcanfor y 0,045 de soluto orgánico congela a 157 ⁰C, el soluto tiene 93,46 % de C y 6,54 % en peso de H ¿Cuál es la fórmula de este? a. C22H10 b. C12H10 c. C02H10 d. C10H12 22. Una solución acuosa contiene 20 g de glucosa por litro, suponiendo que la solución es ideal, calcular la presión osmótica a 25 ⁰C a. 4,72 atm b. 3,72 atm c. 2,72 atm d. 5,72 atm 23. Una solución de 1 g de antipirina (C11H12N2O) en 100 𝑐𝑚3 de solución acuosa dio una presión osmótica de 1,18 atm a 0⁰C, calcular el peso molecular del compuesto y comparar el resultado con el que cabe esperar en la formula dada. a. 190 g/mol b. 120 g/mol c. 110 g/mol d. 100 g/mol 24. Una solución de HCl, de una concentración de 0,72% en peso, solidifica a -0,706 ⁰C, calcular la molalidad aparente y el peso molecular aparente del HCl a. m=0,38 M=29,1 g/mol b. m=0,38 M=19,1 g/mol c. m=0,38 M=39,1 g/mol d. m=0,38 M=49,1 g/mol

Solución: 1 2 3 4 5 6

b b a d a c

7 8 9 10 11 12

d b d a c a

13 14 15 16 17 18

d b a c b c

19 20 21 22 23 24

a d b c a b