Exercici 3 · Química UB Setembre 2014

Tema: Dissolucions i equilibri de fases · Del examen Setembre (2014)

Enunciado

Exercici 3 (2 punts). Dissolució aigua-etanol i desviacions de la llei de Raoult

A 25 ∘C25\ ^\circ\mathrm{C} la pressió de vapor de l'aigua pura i de l'etanol pur són respectivament 0,3169 atm0{,}3169\ \mathrm{atm} i 0,7893 atm0{,}7893\ \mathrm{atm}.

Dades:

Masses atòmiques: M(H)=1 g/molM(\mathrm{H}) = 1\ \mathrm{g/mol}; M(C)=12 g/molM(\mathrm{C}) = 12\ \mathrm{g/mol}; M(O)=16 g/molM(\mathrm{O}) = 16\ \mathrm{g/mol}.

a.

Assumint un comportament ideal segons la llei de Raoult, calculeu la pressió de vapor parcial de cada component i la pressió total sobre una mescla líquida equimolar (x=0,5x = 0{,}5).

b.

Trobeu la fracció molar de cada substància a la fase vapor en equilibri amb la mescla anterior. Justifiqueu si la destil·lació seria un mètode adequat per separar ambdós components.

c.

Experimentalment es determina que per a la mescla equimolar (x=0,5x = 0{,}5) a la mateixa temperatura, les pressions parcials reals són Paigua=0,2305 atmP_{\text{aigua}} = 0{,}2305\ \mathrm{atm} i Petanol=0,4914 atmP_{\text{etanol}} = 0{,}4914\ \mathrm{atm}. Indiqueu si la mescla és ideal o quin tipus de desviació presenta, argumentant la causa física en funció de les interaccions intermoleculars.

Enunciado: Exercici 3 · Química UB Setembre 2014

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a. Calculeu la pressió de vapor parcial de l'aigua sobre una mescla líquida equimolar (x = 0,5).

Solución: 0,15850{,}1585 atm

a. Calculeu la pressió de vapor parcial de l'etanol sobre una mescla líquida equimolar (x = 0,5).

Solución: 0,39470{,}3947 atm

a. Calculeu la pressió total sobre una mescla líquida equimolar.

Solución: 0,55310{,}5531 atm

b. Trobeu la fracció molar d'etanol a la fase vapor en equilibri.

Solución: 0,71350{,}7135 / 71,35%71{,}35\%

b. Trobeu la fracció molar d'aigua a la fase vapor en equilibri.

Solución: 0,28650{,}2865 / 28,65%28{,}65\%

b. Justifiqueu si la destil·lació seria un mètode adequat per separar ambdós components.

Solución: Com que les pressions de vapor difereixen sensiblement, el vapor s'enriqueix en el component més volàtil (etanol). Per tant, la destil·lació fraccionada permet separar parcialment els components. No obstant això, en la realitat la mescla forma un azeòtrop a concentracions altes.

c. Indiqueu si la mescla és ideal o quin tipus de desviació presenta.

Solución: Desviació positiva / Desviació positiva de la llei de Raoult

c. Argumenteu la causa física en funció de les interaccions intermoleculars.

Solución: Les forces d'atracció intermoleculars entre molècules diferents (aigua-etanol) són més febles o menys favorables energèticament que les intenses xarxes d'enllaços d'hidrogen en els líquids purs, facilitant que escapin a la fase vapor.

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

‹ Ejercicio BLOC 1 - Exercici 3 · 2014 · Ejercicio Bloc 1 - Exercici 1 · 2013 ›

Más ejercicios de Dissolucions i equilibri de fases