Bases Físicas y Químicas del Medio Ambiente 2004/2005. Hoja 9 Corregida Área de Química-Física. Universidad Pablo de Olavide- pág.
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- Hugo Bustamante Figueroa
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1 Bases Físicas y Químicas de Medio Ambiente 2004/2005. Hoja 9 Corregida Área de Química-Física. Uniersidad Pabo de Oaide- pág Apicamos Ley de Henry: C=K h.p 1º De os datos de soubiidad a P N2 = 1bar podemos obtener a cte. de Henry K h : A P N2 = 1bar 1 atm, a soubiidad es 14, /22,4.mo -1 = 6, Moar Por tanto: K h = C/P= 6, M/ 1 atm = 6, mo/.atm 2º Cacuamos a moaridad en a disoución saturada en contacto con e aire: En e aire, a composición en N 2 es de 78%, por tanto a P atmosférica a P N2 =0,78atm La moaridad será C=K h.p= 6, mo/.atm * 0,78 atm= 4, M 72. Según a Ley de Raout as presiones parciaes en disoución : P ac =X ac. P 0 ac = [ 0,25/(0,25+0,)] * 345 Torr = 155,25 Torr P c =X c. P 0 c = [0,/(0,25+0,)] * 295 Torr = 162,25 Torr 73. P tota = P ac + P c = 317,5 Torr La composición en e apor: P ac =Y ac. P tota de donde Y ac = P ac / P tota = 0,49 P c =Y c. P tota de donde Y c = P c / P tota = 0,51 o o que es o mismo Y c = 1- Y ac T = + a) La rega de as fases : F + G = C + 2 (siendo F: nº de fases; G: grados de ibertad; C: componentes) Veamos os grados de ibertad posibes en cada una de as fases, sabiendo que en todo os casos tenemos dos componentes, i.e. C=2 y que una de as ariabes posibes, a temperatura es cte.: - Cuando a fase es apor "": F=1, C=2, por tanto G=3. Como una de as ariabes ya es fija, nos quedan dos ariabes que son independientes P y X i (esto significa que para una P determinada, a composición aria de forma independiente) - Cuando as fases presentes son apor y íquido " + ": F=2, C=2, por tanto G=2 (Esto significa que tenemos dos grados de ibertad, uno es a T que es cte. y quedaría uno, de forma que fijada una de as otras dos ariabes posibes, P o X i, automáticamente a otra quedaría fijada, en definitia serían dependientes)
2 Bases Físicas y Químicas de Medio Ambiente 2004/2005. Hoja 9 Corregida Área de Química-Física. Uniersidad Pabo de Oaide- pág. 2 - Cuando a fase es íquido "": F=1, C=2, por tanto G=3. Estariamos ante a situación "todo como apor". Como una de as ariabes ya es fija, nos quedan dos ariabes que son independientes P y X i (esto significa que para una P determinada, a composición aria de forma independiente) b) Para una disoución que contiene 1mo de A y 1 mo de B, as fracciones moares serán: X A = 0,5 y = 0,5, Si nos fijamos en a gráfica se comprueba que aproximadamente a presión de apor en e instante en que comienza a aporización cuando as composiciones son X A = 0,5 y = 0,5 es de aprox. 60 Torr. T = 60 Torr + c)para as composiciones X A = 0,5 y = 0,5, a presión de apor cuando queda a útima gota de íquido es aproximadamente de 40 Torr T = 40 Torr +
3 Bases Físicas y Químicas de Medio Ambiente 2004/2005. Hoja 9 Corregida Área de Química-Física. Uniersidad Pabo de Oaide- pág a) La rega de as fases : F + G = C + 2 (siendo F: nº de fases; G: grados de ibertad; C: componentes) A igua que en e ejercicio anterior, eamos os grados de ibertad posibes en cada una de as fases, sabiendo que en todo os casos tenemos dos componentes, i.e. C=2 y que una de as ariabes posibes, a presión, es cte.: - Cuando a fase es apor "": F=1, C=2, por tanto G=3. Como una de as ariabes ya es fija, nos quedan dos ariabes que son independientes T y X i (esto significa que para una T determinada, a composición aria de forma independiente) - Cuando as fases presentes son apor y íquido " + ": F=2, C=2, por tanto G=2 (Esto significa que tenemos dos grados de ibertad, uno es a P que es cte. y quedaría uno, de forma que fijada una de as otras dos ariabes posibes, T o X i, automáticamente a otra quedaría fijada, en definitia serían dependientes) - Cuando a fase es íquido "": F=1, C=2, por tanto G=3. Estaríamos ante a situación "todo como íquido". Como una de as ariabes ya es fija, nos quedan dos ariabes que son independientes P y X i (esto significa que para una T determinada, a composición aria de forma independiente) b) Para una disoución que contiene 1mo de A y 1 mo de B, as fracciones moares serán: X A = 0,5 y = 0,5, Si nos fijamos en a gráfica se comprueba que aproximadamente a T de ebuición norma en e instante en e que comienza a aporización es de aprox. 60ºC.
4 Bases Físicas y Químicas de Medio Ambiente 2004/2005. Hoja 9 Corregida Área de Química-Física. Uniersidad Pabo de Oaide- pág ºC c) Si no fijamos en a gráfica, a composición de apor a T= 60ºC, es aproximadamente de = 0.9 y X A = ºC = 0.9 X A = 0.1
5 Bases Físicas y Químicas de Medio Ambiente 2004/2005. Hoja 9 Corregida Área de Química-Física. Uniersidad Pabo de Oaide- pág Se trata de un caso de a Ley de Raout, por tanto: P agua = x agua. P 0 agua ; 31,2 mmhg = x agua. 31,82 mmhg, será: x agua = 0,98 por tanto a fracción moar de agua Teniendo en cuenta como se define a x i para un compuesto: x agua = n agua / (n agua + n formamida ) Y que n agua = g/pm=100/18= 5,56 moes, podemos cacuar n formamida = 0,11 moes Sabuendo que tenemos 5 g de formamida y e nº de moes (n formamida = g formamida /Pm formamida ) cacuamos e Pm = 45 g.mo La presión osmótica π = P 1 -P 2 = M. R. T Por tanto, ( teniendo en cuenta que Torr = mmhg y que 1 atm= 760 mmhg): 527/760 atm= Moaridad * 0,082 atm..k -1..mo *(25+273) K de donde Moaridad= M Por tanto en os 100 m de disoución, habrá 2, moes de azúcar+droga Para obtener as fracciones moares tendremos en cuenta a dos ecuaciones siguientes: 1º) nº tota de moes: n d + n a = 2, moes 2º) nº tota de gramos: g d + g a = 1; n d * Pm d + n a * Pm a =n d * 369 g/mo+ n a * 342 g/mo De estas dos ecuaciones se obtiene n d = 1, moes y n a = 1, moes Cacuamos fracciones moares: X d =n d / n d + n a =0,42 X a = n a / n d + n a = 0,58
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