Líquidos y sólidos – Ejercicios – Química - Universidad Carlos III de Madrid, Ejercicios de Química

¡Descarga Líquidos y sólidos – Ejercicios – Química - Universidad Carlos III de Madrid y más Ejercicios en PDF de Química solo en Docsity! Tema 3.- Problemas de Líquidos y Sólidos Problema 1 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? Teb (1 atm) = -195.8 °C ⇒ Pvap (-195.8 °C) = 1atm <> 760 Torr Pvap (-200.9 °C) = 400 Torr. Teb (30 Torr) = ? La ecuación de Clapeyron dice: vap vap vT H T P ∆ ∆ = ∆ ∆ En el caso del proceso de ebullición paso Líquido – Vapor y considerando en vapor de N2 un gas ideal: vap VLVVLvap P RT vvvvv =≈−=∆=∆ → P RT H vT H T P 2 vap vap vap ∆= ∆ ∆ = ∆ ∆ ; separando variables e integrando: ∫∫ ∆ = dT RT H P dP 2 vap       − ∆ −= 12 vap 1 2 T 1 T 1 R H P P Ln       +− − +− ∆ −= )2738.195( 1 )2739.200( 1 987.1 H 760 400 Ln vap ∆Hvap = 1391.9 cal mol-1       +− −−= )2738.195( 1 T 1 987.1 9.1391 760 30 Ln 3 T (30 Torr) = 56.9 K ∆Hvap = 1397.5 cal mol-1 Problema 2 Para una determinada sustancia las coordenadas del punto triple son (0,74 atm, 330 K) y las del punto crítico (1,25 atm, 400 K). Dibuje aproximadamente el diagrama P-T si su temperatura de fusión normal es de 333 K y señale en el mismo la temperatura normal de ebullición y la presión necesaria para sublimar el sólido a 300 K. En esta especie ¿Para una misma masa, será mayor el volumen del sólido o el del líquido? Punto triple (P, T) = (0.74 atm, 330 K) Punto crítico (P, T) = (1.25 atm, 400 K) Tfus (1 atm) = 333 K ⇒ (1 atm, 333 K) Teb (1 atm) = ? Psublimar (300 K) = ? 250 275 300 325 350 375 400 425 450 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 (365.5, 1) Vapor Líquido (400, 1.25) (333, 1) P ( at m ) T (K) (330, 074) Sólido T eb (1 atm) = 365.5 K) P = -1.664 + 0.00729 T