Lista de fisico quimica

FISICO QUÍMICA – LISTA DE EXERCÍCIOS no 04

Profa. Adriana S. Ribeiro

1. Considere um recipiente com volume total de 5,0 L dividido em dois compartimentos de mesmo tamanho. No lado esquerdo há N2 (g) a 1,0 atm e 25 oC; no lado direito há H2 (g) na mesma temperatura e pressão. Calcule a entropia e a energia de Gibbs de mistura quando a divisória entre os dois gases for removida. Assuma que os gases tem comportamento ideal.

1. Calcule a energia de Gibbs, a entropia e a entalpia de mistura quando 1,0 mol de hexano é misturado com 1,0 mol de heptano a 298 K. Trate a solução como ideal.

1. A pressão de vapor de uma amostra de 500 g de benzeno é de 400 Torr a 60,6 oC, mas cai para 386 Torr quando 19,0 g de um composto orgânico não volátil é dissolvido no benzeno. Calcule a massa molar do composto.

1. As frações molares do N2 e do O2, no ar atmosférico no nível do mar, são aproximadamente 0,78 e 0,21. Calcular as molalidades (mol kg-1) do nitrogênio e do oxigênio na solução formada num vaso aberto, cheio com água, a 25oC.  Dados K(N2) = 6,51 x 107 torr e K(O2) = 3,3 x 107 torr.

1. A entalpia de fusão do antraceno (PM = 178,23 g mol-1) é 28,8 kJ mol-1 e o seu ponto de fusão é 217 oC. Calcular a solubilidade ideal do antraceno no benzeno (PM = 78,11 g mol-1) a 25 oC. Quantos gramas de antraceno dissolvem em 1 kg de benzeno?

[pic 1]	[pic 2]
ANTRACENO	BENZENO

1. Descreva (o que é? como e porque acontece?) e exemplifique as seguintes propriedades:

1. Elevação ebulioscópica
2. Abaixamento crioscópico
3. Pressão osmótica

1. A pressão osmótica de uma solução aquosa a 300 K é 120 kPa. Calcule o ponto de congelamento da solução.

1.  Calcule o ponto de congelamento de um copo de 250 cm3 de água adoçada com 7,5 g de sacarose.

1. As figuras 1a e 1b reproduzem o diagrama de fases, obtido experimentalmente, da solução de hexano / heptano, cujo comportamento é quase ideal.

1. Identificar as fases presentes em cada região do diagrama.

1. Estimar a pressão de vapor de uma solução que tem 1,0 mol de heptano e 3,0 mols de hexano a 70 oC, quando inicia a vaporização pela redução da pressão externa.

1. Qual a pressão de vapor da solução, a 70 oC, quando o líquido residual está reduzido a poucas gotas?

1. Estimar, com os gráficos, as frações molares do hexano nas fases líquida e vapor em equilíbrio, nas condições do ítem b.

1. Quais as frações molares nas condições do ítem c?

1. A 85 oC e 760 Torr, quantos moles estão na fase líquida e quantos estão na fase vapor que tem Zheptano = 0,55?

1. Numa destilação fracionada, quantos pratos teóricos deve ter uma coluna para obter heptano com 95 % (em mol) de pureza, partindo da solução descrita no ítem b (1,0 mol de heptano + 3,0 mol de hexano)?

OBS: Não se esqueça de demonstrar como você obteve os valores a partir dos gráficos!!!

[pic 3]

Figura 1a. Diagrama pressão-composição para o sistema heptano/hexano a 70 oC.

[pic 4]

Figura 1b. Diagrama temperatura-composição para o sistema heptano/hexano a 70 oC.

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