QUIM 3004 PROBLEMAS RESUELT OS - PROPIEDADES …

1 UNIVERSIDAD DE PUERTO RICO EN HUMACAO DEPARTAMENTO DE QU MICA( ~quimgen) QUIM 3004 PROBLEMAS RESUELTOS - PROPIEDADES coligativas Ejemplo #1 PRESI N DE VAPOR DE UNA DISOLUCI N DE COMPONENTES VOL TILES A 40/C, la presi n de vapor del heptano puro es de torr y la presi n de vapor del octano puro es torr. Considera una disoluci n que contiene mol de heptano y moles de octano. Calculala presi n de vapor de cada componente y la presi n de vapor total sobre la disoluci n. Planteamiento Primero calculamos la fracci n molar de cada componente en la disoluci n l quida. Despu s aplicamosla Ley de Raoult a cada uno de los componentes vol tiles. La presi n de vapor total es la suma de laspresiones de vapor de los componentes.

2 Soluci n Primero calculamos la fracci n molar de cada componente en la disoluci n l quida. Aplicando la Ley de Raoult para los componentes vol tiles en la soluci n:QUIM 3004 - PROPIEDADES ColigativasP gina -2-Aplicando la Ley de Dalton para los componentes vol tiles sobre la soluci n:Gr fica # 1: Equilibrio L quido - Vapor para una soluci n ideal Ejemplo #2 COMPOSICI N DEL VAPOR Calcula las fracciones molares de heptano y de octano en el vapor que est n en equilibrio conla disoluci n en el ejemplo anterior. Planteamiento La fracci n molar de un componente en una mezcla gaseosa es igual a la relaci n entre supresi n parcial y la presi n total. En el ejemplo anterior calculamos la presi n parcial decada componente en el vapor y el de la presi n de vapor total.

3 QUIM 3004 - PROPIEDADES ColigativasP gina -3-Soluci n :Usando la Ley de Dalton , en el vapor Ejemplo #3 MASA MOLAR A PARTIR DE UNA PROPIEDAD COLIGATIVA Una muestra de gramos de un compuesto covalente desconocido se disuelve en de benceno. La disoluci n se congela a Calcule la masa molar del Para calcular la masa molar de un compuesto desconocido, hallamos el n mero de molesrepresentados por gramos del compuesto desconocido. Usamos primero los datos de puntode congelaci n para determinar la molalidad de la disoluci n. La molalidad relaciona el n merode moles de soluto y la masa de disolvente (conocida), de modo que esto nos permite calcularel n mero de moles del desconocido.

4 Soluci n El punto de congelaci n del benceno puro es de y Kf vale )Tf = - = m = molal M = masa molarQUIM 3004 - PROPIEDADES ColigativasP gina -4-M soluto M soluto M soluto Ejemplo # 4 Determinaci n de una f rmula molecular a partir de datos de puntos de congelaci n. Lanicotina, extra da a partir de las hojas de tabaco, es un l quido completamente miscible con aguaa temperaturas inferiores a 60/C (a) cu l es la molalidad de la disoluci n acuosa si comienzaa congelarse a , (b) si la disoluci n se obtiene disolviendo g de nicotina en de H2O, cu l debe ser la masa molar de la nicotina? los productos de la combusti n indicanque la nicotina contiene por ciento de C; por ciento de H; por ciento de N, pormasa.

5 Cu l es la f rmula molecular de la nicotina? Soluci n:a) Se puede calcular la molalidad de la nicotina. Observe que Tf = C y que )Tf = - [-( ) = ]b) Ahora puede utilizarse la definici n de molalidad, pero con una molalidad conocida( ) y una masa molar del soluto desconocida (M). El n mero de moles de soluto essimplemente g/M. molalidad = ( g/M ) = mol ( Kg agua ) Kg aguaQUIM 3004 - PROPIEDADES ColigativasP gina -5-M = g = 162 g / mol ( Kg )( mol / Kg) c)Determine la f rmula emp rica. El resultado que debe obtener es C5H7N. La masa de laf rmula emp rica es de 82 u. La masa es exactamente dos veces este valor, 162 rmula molecular es dos veces C5H7N , es decir C10H14N2.

6 Puede determinar M (la masamolar exacta utilizando una tabla de pesos at micos).Ejemplo # 5 Determinaci n de la masa molar a partir de medidas de presi nosm ticaSe prepara una muestra de mL de una soluci n acuosa que contiene g de unaprote na del plasma sangu neo, seroalb mina humana. La disoluci n tiene una presi nosm tica de mmHg a 298 K. Cu l es la masa molar de la alb mina? Soluci n Primero es necesario expresar la presi n osm tica en atm sferas Ahora se puede despejar la ecuaci n, esto es con el n mero de moles de soluto (n)representado por la masa del soluto (m) dividida por la masa molar (M) y se obtiene M. y MM