Serie 3 EyC

Serie

Unidad 3

González Hernández Yeretzi Andrea

1. En un día muy frío una persona entra a un auto y después de unos minutos el parabrisas comienza a empañarse. Luego enciende el coche y prende la calefacción para aumentar la temperatura dentro y circular aire caliente cerca del parabrisas. Al principio se empaña más el vidrio, pero después de algunos minutos, el vidrio se calienta y se desempaña.

1. Utilizando el concepto de presión de vapor y/o un diagrama de fases explica por qué el vidrio se empaña cuando la persona entra en el auto.[pic 1]

 [pic 2]

El parabrisas se encuentra a una temperatura menor a la de nosotros, por lo tanto, cuando nosotros exhalamos vapor de agua caliente y choca con el vidrio, el vapor que se condensa porque cruza la línea de presión de vapor del agua.

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 [pic 4]

1. Utilizando el concepto de presión de vapor y/o un diagrama de fases explica por qué el vidrio se desempaña cuando el aire caliente aumenta la temperatura del parabrisas.

Porque el aire caliente que exhalamos aumenta la temperatura del vidrio haciendo que el agua evaporada se fusione logrando que el vapor caiga en forma de gotas de agua.[pic 5]

 [pic 6]

1. Otra forma más rápida de desempañar el vidrio que encontró la persona fue hacer el mismo procedimiento, pero prender además el aire acondicionado. ¿por qué? (pista, averigua que le pasa a la humedad del aire con el aire acondicionado)

Porque lo que hace el aire acondicionado es condensar y sacar del sistema el exceso de las moléculas de agua de tal forma que seca el aire porque lo enfría.

1. En un matraz de 250 mL se colocan 10 g de cristales de yodo y se cierra herméticamente, siendo la temperatura y presión atmosférica constantes e iguales a 25 °C y 1 atm (el aire dentro del matraz también está a 1.0 atm). Después de un tiempo se alcanza el equilibrio y se ve que dentro del frasco hay un vapor color violeta que es yodo en estado gas.

1. ¿Qué proceso se lleva a cabo dentro del frasco?

Se llega a un equilibrio sólido-vapor.

1. Busca el diagrama de fases del yodo en internet en donde se indiquen los datos del punto triple y puntos de fusión y ebullición normales (si no lo encuentras fácilmente realiza la búsqueda en inglés) (si no recuerdas que significa puntos de fusión normal y ebullición normal, pues búscalo en un libro o Internet).[pic 7]
2. Después de analizar el diagrama de fases ¿cómo explicarías que el proceso nombrado en el inciso a) ocurrió si la muestra de yodo sólido está dentro del frasco a 1.0 atm?
3. ¿Qué procesos ocurrirían si se repite el experimento, pero esta vez quitando el tapón y calentando de 25°C a 200 °C?

El proceso sería mucho más rápido.

1. Sabiendo que la presión de vapor del yodo sólido a 25 °C es de 0.305 mmHg, calcula cuántos mg de yodo están en forma de gas en el matraz de 250 mL a 25 °C, considerando al vapor del yodo como gas ideal.

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 [pic 9]

 [pic 10]

1. El arsano o hidruro de arsénico, AsH3, es un compuesto altamente tóxico utilizado en la industria electrónica para producir semiconductores. Su presión de vapor es de 35 Torr a -111.95 °C y 235 torr a -83.6 °C. Utilizando estos datos calcula:

1. La entalpía de vaporización estándar del AsH3

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1. La entropía estándar de vaporización.

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1. La energía libre de Gibbs estándar de vaporización.

 [pic 13]

1. El punto de ebullición normal del AsH3

[pic 14]

1. Busca en Internet los datos de presión de vapor en función de la temperatura para el etanol (sugerencia: realiza la búsqueda en inglés), diga la temperatura a la cual hierve el etanol cuando la presión externa es:

[pic 15]

1. 900 mmHg

Aproximadamente a partir de 90 °C

1. 760 mm Hg

Aproximadamente a partir de 70 °C

1. 150 mm Hg

Aproximadamente a partir de 60 °C

1. El punto de ebullición normal del mercurio es 629.815 K y su entalpía de vaporización es de +61.380 kJ/mol ()

Tvap=629.815 K

Pvap=1 atm=760 mmHg

R=8.314472 J/molK

ΔHvap=+61.380 kJ/mol

1. calcula la presión de vapor del mercurio a 20 °C

 [pic 16]

1. Si un termómetro médico con mercurio se rompe y se derraman 0.05 mL de mercurio de su interior, ¿qué porcentaje del mercurio se habrá evaporado si el cuarto es de 3 m x 3 m x 2 m (largo x ancho x altura) y la temperatura ambiental es de 20 °C?

V= 0.05 mL mercurio

V= 18 m3

T= 20°C= 293.15K

R= 8.314472 Pa*m3/molK

P= 0.144 Pa

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 [pic 18]

1. El punto crítico del CO (monóxido de carbono) es -139 °C a 35 atm. El CO líquido tiene una presión de vapor de 6 atm a -171 °C. Para cada afirmación diga si es falso o verdadero y justifique su respuesta (sugerencia: hacer esquema del diagrama de fases).

 [pic 19]

1. El CO es gas a -171 °C y 1 atm.

VERDADERO: El punto se encuentra del lado de la fase vapor.

1. Un tanque de CO a 20 °C puede tener una presión de 35 atm.

FALSO: Se trata de un fluido supercrítico.

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