1.1. La presión la podemos calcular a partir de la isoterma de Langmuir sabiendo que la fracción de recubrimiento es 0.5 y que K=0.

Transcripción

1 1. En un recipiente de 1L a 98 K se introduce una cierta cantidad de orbente sólido. Si la constante de orción es de 0.8 atm -1, 1.1. Qué presión de gas será necesaria para que la fracción de recubrimiento alcance el 50%?. 1.. Si el volumen necesario para cubrir la monocapa es de 50 cm 3 (en condiciones normales), qué tanto por ciento del gas total se encuentra orbido cuando el recubrimiento sea del 50%? 1.1. La presión la podemos calcular a partir de la isoterma de Langmuir sabiendo que la fracción de recubrimiento es 0.5 y que K=0.8 atm -1 K 1K = 1.5 atm

2 1.. El porcentaje de gas orbido lo podremos calcular sabiendo los moles orbidos (n ) y los moles no orbidos presentes (n no ): %Ads n n n no 100 Los moles orbidos los podemos calcular a partir del volumen del gas orbido: V 0.5 V Vmon 15cm 3 Sabiendo que este volumen se ha determinado en C.N. (1 atm y 73.15K) el número de moles orbidos será: n V RT 1(atm ) 0.15 (L) 0.08 (atm L / mol K ) (K ) mol

3 Los moles no orbidos los podemos obtener a partir de la presión que está en equilibrio con esa cantidad orbida (1.5 atm), sabiendo que el recipiente es de 1 L y T=98K, queda n no V RT 1.5(atm ) 1(L) 0.08 (atm L / mol K ) 98 (K ) mol Quedando entonces: 3 n % Ads n n no 9.8

4 .- Un electrómetro capilar está formado por un capilar de vidrio de radio 0,1 mm relleno de mercurio, un electrodo de referencia no polarizable y una disolución electrolítica. La altura máxima que alcanza el mercurio en el capilar a 98 K es de 6,39 cm cuando la diferencia de potencial aplicada es de -0,8 V. Sabiendo que la capacidad superficial del electrodo de mercurio es aproximadamente constante e igual a 0,3 Fm - : a) etermine la densidad superficial de carga y la altura que alcanzará el mercurio en el capilar cuando el potencial aplicado sea igual a -0,5 V. Utilice para ello el modelo de doble capa difusa. atos: la densidad del mercurio a 5 o C es kg m -3 y la constante dieléctrica del agua es oble capa difusa x e V V=( e - dis )+( dis - ref ) V=( e - ref ) e ref dis En el máximo electrocapilar la carga sobre el electrodo de trabajo es cero y por lo tanto también su potencial. El potencial de referencia es constante. 0 V =( e - ref )=- ref or lo tanto, la relación entre el potencial total y el del electrodo será: V=( e - ref )= e +V e =V-V

5 .- Un electrómetro capilar está formado por un capilar de vidrio de radio 0,1 mm relleno de mercurio, un electrodo de referencia no polarizable y una disolución electrolítica. La altura máxima que alcanza el mercurio en el capilar a 98 K es de 6,39 cm cuando la diferencia de potencial aplicada es de -0,8 V. Sabiendo que la capacidad superficial del electrodo de mercurio es aproximadamente constante e igual a 0,3 Fm - : a) etermine la densidad superficial de carga y la altura que alcanzará el mercurio en el capilar cuando el potencial aplicado sea igual a -0,5 V. Utilice para ello el modelo de doble capa difusa. oble capa difusa x e x V V d d C d d e x e x e x V V Rgh x C 0,45 x 0,3 N/ m F / m 0,3 V V 0,45 0,5 0,8 0,411 N/ m h Rg 6,17 cm V V 0,3 0,5 0,8 0,096C / m x

6 b) Sabiendo que la disolución contiene un único electrolito de tipo 1:, calcule la concentración molar de la sal. C x 0,3 F / m x, m x I RT F I 1 1/ C C 3C I C RT F x 0 1 RT 3 F x 0 C 6,53 mol 3 m C 0 0,00653 M

7 3.- La reacción entre (g) y (g) para dar N(g) y (g) está catalizada por una superficie sólida de Rodio. Sabiendo que la orción del es condición necesaria para que tenga lugar la reacción y que los productos no se orben significativamente:deducir si la reacción responde a un mecanismo del tipo Langmuir-Hinshelwood (dos moléculas orbidas) o de Eley-Rideal (una orbida otra en fase gaseosa) sabiendo que en el límite de presiones parciales de muy altas la ley de velocidad experimental es v=k / Eley-Rideal (g) () k 1 (g) () N(g) (g) Etapa lenta v k Ads. (g) en equilibrio K 1 K v kk 1 K

8 3.- La reacción entre (g) y (g) para dar N(g) y (g) está catalizada por una superficie sólida de Rodio. Sabiendo que la orción del es condición necesaria para que tenga lugar la reacción y que los productos no se orben significativamente:deducir si la reacción responde a un mecanismo del tipo Langmuir-Hinshelwood (dos moléculas orbidas) o de Eley-Rideal (una orbida otra en fase gaseosa) sabiendo que en el límite de presiones parciales de muy altas la ley de velocidad experimental es v=k / Langmuir-Hinshelwood (g) () (g) () k 1 () () N(g) (g) Etapa lenta v k K Ads. en equilibrio 1 K K K Ads. en equilibrio 1 K K muy alta 1 K K v kk K v kk K K K kk