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Presentación de sistemas y propiedades coligativas
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PROPIEDADES COLIGATIVAS
Son aquellas propiedades físicas de las soluciones que dependen tanto de la cantidad de soluto como de su naturaleza.
Disminución de la presión de vapor
Disminución del punto de congelación
Aumento del punto de ebullición
Presión osmótica
LEY DE RAOULT
La presión de vapor ejercida por
un líquido es proporcional a su
fracción molar en la solución.
PA = XA P°A
PA : Presión de vapor del componente A
XA : Fracción molar de A
P°A : Presión de vapor de A puro
PARA UN SOLUTO NO VOLATIL
DP = P°A XB
donde:
DP : Disminución de la presión de vapor
XB : fracción molar del soluto B no volátil
P°A : presión de vapor del solvente A puro
EJERCICIO
Calcule el descenso de la presión de vapor de agua, cuando se disuelven 5.67 g de glucosa, C6H12O6, en 25.2 g de agua a 25°C. La presión de vapor de agua a 25°C es 23.8 mm Hg
DP = P°A XB
donde:
DP : Disminución de la presión de vapor
XB : fracción molar del soluto B no volátil
P°A : presión de vapor del solvente A puro
MEZCLA CONTRA POLILLAS, EJERCICIO EN CASA
El naftaleno C10H8, se utiliza para hacer bolas para combatir la polilla. Suponga una solución que se hace disolviendo 0,515 g de naftaleno en 60,8 g de cloroformo CHCl3, calcule el descenso de la presión de vapor del cloroformo a 20°C en presencia del naftaleno. La p de v del cloroformo a 20°C es 156 mm Hg.
Se puede suponer que el naftaleno es no volátil comparado con el cloroformo. ¿Cuál es la presión de vapor de la solución?
Esta mezcla es usada para combatir polillas y otros
insectos, sin embargo debe ser manipulada solo por
profesionales.
PROCESO DE PRODUCCIÓN DE MIEL DE CAÑA, EJERCICIO EN CASAEn el ingenio Nuestra Señora del Carmen se produce miel de caña, partiendo de jugos de caña deazúcar, el trapiche produce 10 toneladas por hora de jugo de caña que posee una composicióndel 10% en masa de azúcares y el 90% en masa de agua, la composición en base seca de losazúcares se muestra en la siguiente tabla:
Una operación de evaporación logra disminuir la cantidad de agua hasta el 25% en masa,teniendo en cuenta que el ingenio se encuentra en las inmediaciones de Cali, calcule:
1. la temperatura (punto de ebullición), que debe alcanzar la mezcla para lograr dicho porcentajede humedad-
2. la producción diaria de miel de caña al 25 % de humead, teniendo en cuenta que el ingenioopera las 25 horas del día.
Azúcar Porcentaje másico en base seca
Sacarosa 93%
Fructuosa 3%
Glucosa 4%
PARA MEZCLAS LÍQUIDAS IDEALES
Si los componentes son los líquidos A y B:
Psolución = P°A XA + P°B XB
Psolución : Presión de la solución ideal
P°A y P°B : Presiones de vapor de A y B puros
XA y XB : Fracciones molares de A y B
MEZCLA DE LÍQUIDOS, EJERCICIO EN CASA
Una solución líquida consiste en 0,35 fracciones mol de dibromuro de etileno,C2H4Br2, y 0,65 fracciones mol de dibromuro de propileno, C3H6Br2. Ambos sonlíquidos volátiles; sus presiones de vapor a 85°C son 173 mm Hg y 127 mm Hg,respectivamente; tenga cuidado, estos compuestos son altamente tóxicos.
Calcule la presión de vapor total de la solución a 85 °C. (143,1 mm Hg)
DESTILACIÓN DEL PETRÓLEO, EJERCICIO EN CASA
Ecopetrol posee una destilador Flash que funciona en una sola etapa, si se alimentauna mezcla de n-octano, n-Pentano y n-Nonano, y las concentraciones de estoscompuestos en la mezcla liquida es equimolar, calcule la composición másica y molardel destilado si el equipo opera en forma continua a una temperatura de 36 °C.
Suponga que:
1. La mezcla de líquidos se comporta en forma ideal
2. El sistema se encuentra en estado estacionario y la composición de la mezcladentro del equipo no cambia con el tiempo.