ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL (ESPOL)INSTITUTO DE CIENCIAS QUÍMICAS Y AMBIENTALES (ICQA)

QUÍMICA GENERAL I

Cuestionario:

Tema: LÍQUIDOS

Profesor: Mariano Montaño Armijos, Ph. D.

Fecha: 11-11-11

1. Defina las fuerzas intermoleculares: (a) Ion-dipolo(b) Dipolo-dipolo(c) Fuerzas de dispersión de London(d) Puentes de hidrógeno

2. Ponga un visto a la respuesta correcta: La evaporación:(a) Se produce por la ruptura de la tensión superficial(b) Es mayor con el aumento de la temperatura(c) La ebullición se da porque las partículas no pueden vencer la fuerza de gravedad(d) El punto de ebullición nos permite determinar la pureza de las sustancias(e) Es un proceso endotérmico

3. Escriba la ecuación de Clausius Clapeyron

4. Con los datos proporcionados para el etanol - C2 H5 OH – y utilizando la ecuación de CLAUSIUS CLAPEYRON, calcule la presión de vapor en torr (1 atm = 760 torr) del etanol a 50º C

Datos: Punto de ebullición normal = 78.3 ºCCalor molar de vaporización = 39.3 kJ / molR = 8.31 J / (mol)(K)

5. Tome en consideración los datos de la tabla no 1, calcule lo indicado en A) y B).Datos del agua y cuerpo humano:

Calor especifico [Ce] = 4, 18 J / [g °C]

Calor de vaporización [Cv] = 2.41 kJ / g - a 37 °C- Densidad = 1 g/mL

Temperatura normal del cuerpo humano = 37 °C

(a) Determine la cantidad de «enfriamiento» -perdida de calor- que experimenta un estudiante que transpira 400 ml de agua. Suponga que todo el sudor se evapora; (b) Determine la cantidad de «enfriamiento» -perdida de calor- que experimenta un estudiante que bebe 400 mL de agua «fría» a 0°C.

6. Una disolución de una muestra de 0.5 g de pepsina (enzima digestiva estomacal) purificada en 30 mL de disolución acuosa exhibe una presión osmótica (π) de 8.92 torr a 27 ºC. Calcule el peso molecular de la pepsina en uma. Utilice la fórmula π = nRT/V donde n = número de moles, R = constante universal de los gases, T = temperatura Kelvin, V = volumen de disolución acuosa.

7. Indique si una sustancia que tiene una masa de 44 g y un volumen de 24.6 L a 27°C es

probablemente un gas, un líquido o un sólido.

gas

líquido

sólido

la información es insuficiente

8. ¿Qué tipos de fuerzas de atracción intermoleculares operan entre las moléculas polares?

de dispersión de London

de atracción dipolo-dipolo

puentes de hidrógeno

de dispersión de London y de atracción dipolo-dipolo

de dispersión de London y puentes de hidrógeno

de atracción dipolo-dipolo y puentes de hidrógeno

9. El nitrógeno molecular, N2, , y el monóxido de carbono, CO, son isoelectrónicos y casi iguales en cuanto a masa molecular. Explique por qué el punto de ebullición del CO es un poco más alto que el del N2.

la masa del CO es menor

el N2 puede formar puentes de hidrógeno

el CO tiene momento dipolar

el N2 tiene un momento dipolar más grande

10. Racionalice la diferencia de puntos de ebullición entre el CH2BrCl (68°C) y CH3Br (3.5°C).

el CH2BrCl no tiene momento dipolar y el CH3Br no lo tiene

CH2BrCl no tiene momento dipolar y el CH3Br sí lo tiene

el CH2BrCl es menos polarizable que el CH3Br

el CH2BrCl es más polarizable que el CH3Br

el CH2BrCl puede formar puentes de hidrógeno

el CH2BrCl puede formar puentes de hidrógeno

11. ¿Cuál es el significado de una línea en un diagrama de fases?

sólo está presente una fase

dos fases están en equilibrio

tres fases están en equilibrio

desaparece la distinción entre dos fases

12. El punto triple del CO2 está a 5.11 atm y -56.4°C, y el punto crítico está a 73 atm y 31.1°C. ¿Cuál de los enunciados siguientes es incorrecto?

puede existir líquido a presiones menores que 73 atm

puede existir sólido por encima de 73 atm

la condensación no es posible por encima de 32°C

hay sublimación a presiones por debajo de 4 atm

no puede haber coexistencia de sólido y gas por encima de 73 atm

13. Con los datos del butano - C4H10 – y suponiendo que su punto triple es ligeramente inferior en temperatura que el punto de fusión y que la presión de vapor en el punto triple es de 3 x 10-5 torr. (a) Dibuje a mano alzada el diagrama de fases para el butano; (b) Indique por cuales fases, e interfase, pasa una muestra de butano a 140 0C al comprimirse desde 1 atm a 40 atm. (c) Marque con una X -en la fila subsiguiente- el número de fases que están presentes cuando una muestra de butano a 200 0C se comprime desde 1 atm a 40 atm.

Una fase Dos fases Tres fases Imposible Determinar

Datos:Punto de fusión normal -1380CPunto de ebullición normal 00CTemperatura crítica 152 0CPresión crítica 38 atm

14. ¿Cuál de las sustancias siguientes es la más desordenada?

un gas cerca de la temperatura de condensación

un líquido cerca del punto de congelación

un sólido cerca del punto de congelación

un sólido a una temperatura muy baja

un líquido cerca del punto de ebullición

15. ¿Qué tipos de fuerzas intermoleculares pueden existir entre moléculas neutras?

de atracción dipolo-dipolo

interacción iónica

de dispersión de London

puentes de hidrógeno

todas éstas

de atracción dipolo-dipolo, de dispersión de London y puentes de hidrógeno

16. ¿Cuál de las siguientes no es una consecuencia de la formación de puentes de hidrógeno en el agua y el hielo?

el hielo es menos denso que el agua

el hielo es una estructura abierta con mucho espacio vacío

la densidad del agua disminuye cuando se eleva la temperatura un poco por encima del punto de fusión

el agua es mala conductora del calor

el agua que se congela puede reventar los tubos de plomería

17. ¿Cuál es el cambio de entalpía que se produce cuando 10 g de un líquido a70 °C C se convierte en un gas a 100 °C? (El líquido hierve a 90°C, los calores específicos son 1.0 J/g-K en el líquido y 0.3 J/g-K en el gas, y la entalpía de vaporización es de 8.5 J/g.)

230 J

290 J

85 J

315 J

285 J

18. Señale las afirmaciones verdaderas: (a) La presión de vapor del agua a 100 oC es 760 mm Hg; (b) el paso de líquido a vapor es un proceso exotérmico; (c) al aumentar la presión a una temperatura fija toda sustancia cambia de estado sólido a líquido; (d) al aumentar la temperatura a una presión fija toda sustancia cambia de estado líquido a gaseoso; (e) en el punto triple coexisten en equilibrio las fases sólida, líquida y gaseosa.

19. La curva siguiente se generó midiendo el flujo de calor y la temperatura de un sólido a medida que se calentaba. ¿Qué parte de esta curva corresponde a la fusión de esa sustancia?

20. ¿En qué fase existe esta sustancia a temperatura y presión ambientales?

W ( ), X ( ), Y ( ), Z ( )

21. Calcule el calor molar de vaporización de un líquido cuya presión de vapor se duplica cuando la temperatura se eleva de 85 oC a 95 oC.

22. (a) La presión de vapor a 25 � oC del CCl4 (tetracloruro de carbono) es 115 (torr), mientras que a 40 � oC tiene un valor de 216 (torr). Calcule el calor de vaporización del CCl4 en (kcal/mol�). (b) Dibuje el diagrama de fases del CCl4 si los puntos normales (760 torr) de fusión y ebullición son -23 oC y 76 oC mientras que el punto triple lo puede usumir usted.

23. Con los datos proporcionados para el etanol - C2 H5 OH – y utilizando la ecuación de CLAUSIUS CLAPEYRON, calcule la presión de vapor en torr (1 atm = 760 torr) del etanol a 50º C

Datos: Punto de ebullición normal = 78.3 ºC; Calor molar de vaporización = 39.3 kJ / mol; R = 8.31 J/(mol)(K)

24. Con los datos del butano - C4H10 – y suponiendo que su punto triple es ligeramente inferior en temperatura que el punto de fusión y que la presión de vapor en el punto triple es de 3 x 10 -5 torr: (a) Dibuje a mano alzada el diagrama de fases para el butano; (b) Indique por cuales fases, e interfase, pasa una muestra de butano a 140 0C al comprimirse desde 1 atm a 40 atm; (c) Marque con una X -en el paréntesis correspondiente- el número de fases que están presentes cuando una muestra de butano a 200 0C se comprime desde 1 atm a 40 atm: Una fase ( ), Dos fases ( ), Tres fases ( ), Imposible Determinar ( ).

Datos: Punto de fusión normal -1380C; Punto de ebullición normal 00C; Temperatura crítica 152 0C; Presión crítica 38 atm