EQUILIBRIO Y CINÉTICA. Sistemas binarios. Fases condensadas.

EQUILIBRIO Y CINÉTICA. Sistemas binarios. Fases condensadas. 1. La solubilidad del nitrógeno en agua a 25°C y 1 atm es 6.38 x 10‐4 mol L‐1. Calcular la constante de Henry del nitrógeno a 25°C. 2. Se tienen los siguientes datos para el sistema fenol‐agua (líquidos parcialmente miscibles: Temperatura /°C % mol fenol en L1 % mol fenol en L2 2.6 6.9 75.6 23.9 7.8 71.2 29.6 7.5 70.7 32.5 8.0 69.0 38.8 7.8 66.6 45.7 9.7 64.4 50 11.5 62.0 55.5 12.0 60.0 59.8 13.6 57.7 60.5 14.0 55.5 61.8 15.0 54.0 65.0 18.5 50.0 La temperatura y la concentración críticas son 66.8°C y 34.5% mol de fenol respectivamente. a) Construir el diagrama de fases señalando las fases presentes en cada región; b) Si se mezclan 4.5 moles de fenol y 5.5 moles de agua, ¿cuántas fases hay a 50°C y cuál es su composición?; c) ¿Cuántos moles de fenol hay en la fase acuosa y cuántas en la fase orgánica en el sistema anterios? 3. Los siguientes datos se refieren a soluciones etanol‐metilciclohexano x etanol y etanol
P total / mmHg 0 0
168.1
0.0528 0.4835
319.8
0.1251 0.5375
352.8
0.2205 0.5645
368
0.3621 0.5846
376.3
0.5071 0.5988
379.8
0.6832 0.6244
380.1
0.7792 0.6528
375.8
0.9347 0.7879
337.5
1.0 1.0
279.9
a) Hacer una gráfica P vs composición; b) ¿Cuántas fases hay en un sistema 40% mol de etanol a 360 mmHg y en qué proporción?; c) ¿Cuál es la composición del sistema del inciso b)?; Se tiene una solución al 30% en mol de etanol en metilciclohexano, se baja la presión ¿A qué presión aparece la primera señal de vapor? ¿Cuál es su composición? 4. a) A partir de los datos siguientes, construir el diagrama de fases T vs composición del sistema o‐dinitrobenceno ‐ p‐dinitrobenceno y señalar las fases presentes en cada región del diagrama % mol p‐
dinitrobenceno 100 90 80 70 60 50 40 T inicial de solidificación/°C 173.5 167.7 161.2 154.5 146.1 136.6 125.2 30 20 10 0 111.7 104.0 110.6 116.9 b) Determinar la temperatura eutéctica y la composición eutéctica; c) Calcular la máxima cantidad de p‐dinitrobenceno que puede obtenerse por cristalización a partir de una mezcla de 10 moles al 95% en mol del p‐dinitrobenceno. 5. Las temperaturas a las cuales comienzan a separarse los primeros cristales sólidos de distintas mezclas de benzofenona y difenilamina al ser enfriadas, vienen dadas en la siguiente tabla %mol 0 10 20
30
40
50
60
70
80 90 100
difenilamina T /°C 47 42 34
35
38.5 40
37
34
41 48
53
a) Dibujar el diagrama T vs composición y señalar las fases presentes en cada región; b) ¿Cuál es la temperatura de fusión del compuesto formado? c) Si se mezclan 0.1 moles de difenilamina y 0.9 moles de benzofenona a 35°C ¿cuántas fase se forman? ¿cuál es su composición? ¿en qué proporción se encuentran?