EXAMEN FINAL DE FISICOQUIMICA I

FACULTAD DE QUMICA E INGENIERA QUMICAEAP INGENIERIA QUIMICAEXAMEN FINAL DE FISICOQUMICA I. Ciclo 2008-II UNMSM

Nombre:...........................................................................................................................

1. (3,5 ptos) Responda V o F de acuerdo con el diagrama acetona (A) cloroformo (B). EN ESTA PREGUNTA, DOS RESPUESTAS INCORRECTAS ANULAN UNA CORRECTA.T

0,5 xA, yA

( F ) El sistema cumple con la ley de Raoult( F ) El cloroformo es ms voltil que la acetona( F ) El sistema presenta desviacin positiva( V ) Acetona y cloroformo no se pueden separar por destilacin simple( V ) Cuando un mezcla equimolar de acetona y cloroformo hierve, el vapor es ms concentrado en acetona( F ) Las fuerzas de atraccin intermolecular A-A y B-B son fuertes comparadas con las fuerzas de atraccin A-B ( F ) Cuando un mezcla que tiene 96% de acetona hierve, el vapor es ms concentrado en cloroformo

2. (3,5 puntos) Dos moles de gas ideal, originalmente a una presin de 20 atm y temperatura de 1000K se deja expandir en forma adiabtica e irreversible hasta una presin final de 8 atm. Calcule el cambio de entropa del proceso. Datos: Cp = 5 cal/mol.K, Presin de oposicin = 8 atm,

Condiciones iniciales Condiciones Finalesn1=2 moles n2= 2 molesP1= 20 atm P2= 8 atmT1= 1000K T2 y V2 =? PV=RTn20V=1.987*1000*n V1=8.21L

Cv= 5- 1.98= 3.02 cal/molK Cp/Cv= 5/3.02 =1.65 Aki utiliza una formula para gas REVERSIBLE y adiabticoP1V1= P2V220x8.21^1.65= 8xV2^1.65V2= 14.30

Aki utilize una formula k el profe nos puso en un ejercicio por ahi k solo se aplica a expoansines irreversible, esta formula no la apuntamos en nuestro formularionCvT=q+(-Pext.V)8*(14.3-8.21) = -2*3.02*(T2-1000)-8.06 = T2 - 1000T2= 991.94 KDelta de s = 2*3.02*Ln(991.94/1000) + 2*1.987*Ln(14.3/8.21)Cambio de entropia= -0.052 + 2.205 = 2.153 cal / k 3. (2 puntos) Determine a qu temperatura hierve el alcohol en Cerro de Pasco, ciudad ubicada a 4200 m.s.n.m. y con un presin atmosfrica de 540 mmHg.

P1= 540 mmHgP2= 760 mmHgDelta de H del alcohol = 204.1 cal / gLn (540 / 760) = 204.1 * 17 (1/373 1/t2) / 1.987

T2= 347.62 K = 74.62 C Xk lo multiplica x 17???? -> la formula que ta utilizando es ln(Ka2/Ka1)=H/R(1/T1-1/T2)Ka=P????

4. (1 punto) Por qu decimos que una mezcla azeotrpica se comporta como si fuese una sustancia pura?

Un azetropo se comporta como una sola sustancia porque es una mezcla lquida de dos o ms componentes que posee un nico punto de ebullicin constante y fijo, y que al pasar al estado vapor (Gaseoso) se comporta como un lquido puro, o sea como si fuese un solo componente.Un ejemplo es la mezcla de etanol y agua, que forma un azetropo para una concentracin del 95% en peso de alcohol, que hierve a una temperatura de 78,2 C.

5. (3 puntos) En un recipiente estn presentes a 298K, 3 moles de SO2, 2 moles de SO3 y 1 mol de O2 . La presin total de la mezcla es de 1,2 atm. a) Demuestre con clculos si el sistema reaccionante se encuentra en equilibrio.b) Si no est en equilibrio, diga haca donde procede espontneamente la reaccin. Justifique su respuesta.

2SO3-- 2SO2 + O22 3 1

a) Q = 3^ 2 * 1^1 / 2 ^2 = 2.25

De tablas SO3= -88.52SO2= -71.79O2= 0Delta de G = 33.46 Kcal. /mol33.46 * 1000 = - 1.987*298* lnKaKa = 2.87 * 10^ -25Kp =Ka= 2.87 * 10^ -25 =Kc (0.082*298) ^1Kc= 1.176 x 10 ^- 26

Por lo tanto Qc no es igual Kc y la reaccin no est en equilibrio.

b) ya que Kc es mucho menor a Qc, esta ltima debe disminuir para poder llegar al equilibrio; para esto tiene que aumentar el nmero de reaccionantes y la reaccin se favorecer hacia la izquierda.

6. (2 puntos) En el rgano respiratorio, pulmn, el oxgeno se difunde hacia en interior de los glbulos rojos desde el plasma, y se combina con la hemoglobina (Hb) para formar oxihemoglobina (HbO2): Hb + O2 HbO2. Busque una explicacin por la cual en las zonas altas del mundo las personas tienden a tener mayores concentraciones de hemoglobina (Hb) comparado con las personas que viven en zonas ms bajas

7. (5 puntos) Para la siguiente reaccin PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g) ,responda las siguientes preguntas:

a) Cunto vale la constante de equilibrio Kc a 298K?

Delta de G= -68.42 + 77.59 = 9.17 K cal / mol K9170 = - 1.987 * 298 * Ln KaKa = 1.88 *10^-7

Ka= 1.88 *10^-7 = Kc (0.082*298)^1Kc= 7.69* 10^-9

b) Si se prepara una mezcla a 298K con las siguientes concentraciones molares PCl5 3M, PCl3 2M y Cl2 2,5M, El sistema se halla en equilibrio? Justifique su respuesta con clculos

Qc = 2*2.5 / 3 =1.666

El sistema no esta en equilibrio porque Qc es diferente a Kc a 298K.

c) Si su respuesta (c) es negativa Qu suceder despus de preparar la mezcla? por qu?

Despus que se prepare la mezcla, esta tendera al equilibrio y por ende va a generarse ms PCl5, es decir, la reaccin se favorecer hacia la izquierda, a la formacin de reactantes.

d) Cunto vale la constante de equilibrio Kc a 800K? . Puede asumir que H de la reaccin es prcticamente constante en el rango de temperaturas del problema.

Delta H a 298K = Delta de H A 800 k = -73.22 +95.35 = 22.13 Kcal / mol

Ln (Ka 800k / 1.88 * 10^-7) = 22.13/ 1.987 (1/298 1/800)Ka = 1.92 x 10 ^-7 =2879.11146

2879,11146=Kc(0.082*800)^1=43.88889421

1.92 x 10 ^-7 = Kc (0.082*800) ^1

Kc= 2.93x 10 ^-9