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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO Departamento de Agrotecnologia e ciências sociais – DACS Disciplina : Físico-Química Professor: Alessandro Alisson E-mail: alessandro.lemos@ufersa.edu.br 2ª Lista de exercício 1) O que é pressão de vapor? 2) A pressão de vapor do diclorometano, a 24,1oC, é 53,3 kPa e sua entalpia de vaporização é 28,7 kJ/mol.Estime a temperatura em que a pressão de vapor é de 70 kPa. 3) O volume molar de um certo sólido é 161cm3/mol no seu ponto de fusão, a 1 atm e a 350,75K. O volume molar do líquido, no mesmo ponto, é 163,3 cm3/mol. A 100 atm a temperatura de fusão é 351,26 K. Calcule a entalpia e a entropia de fusão do sólido. 4) Para o benzeno na faixa de 42-100oC, log(P/kPa)=6,7795- (1687K)/T.Determine o ponto de ebulição normal do benzeno.( O ponto de ebulição normal é a temperatura na qual a pressão é 1 atm. 5) A massa específica da triestearina, uma gordura, é de 0,95 g/cm3. Calcule a variação da energia de Gibbs molar a temperatura constante, quando se traz uma gordura do fundo do mar, de uma profundidade de 1,5 km, atá a superfície (p=1atm). A densidade da água é igual a 1,03 g/cm3. Dado a massa molar da triestearina 891,48 g/mol 6) Admita que um gás obedece à equação de estado de Van der Waals, sendo os efeitos repulsivos muito maiores do que os atrativos (isto é, despreze o parâmetro a). a) Encontre uma expressão para a variação da energia de Gibbs molar quando a pressão muda de pi para pf .b) a variação é maior ou menor do que o gás perfeito? c)Qual é essa diferença do gás real para o gás perfeito,calcule esse valor utilizando CO2 a uma pressão de 1 atm até 10atm. Dado a=0,04267 L/mol 7) Quais são as principais informações que podem ser obtidas do diagrama de fases? UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 8) Defina temperatura de bolha e temperatura de orvalho 9) A pressão de vapor do líquido A na temperatura de 293K é de 68,8 kPa e um líquido B puro a 52 kPa. Estes dois componentes forma uma mistura de líquido e vapor ideal. Considere a composição de equilíbrio da mistura na qual a fração molar do componente A na fase vapor é de 0,612.Calcule a pressão total do vapor e a composição de líquido na mistura. 10) Supondo que a lei de Raoult seja válida, faça u diagrama P-x-y para uma temperatura de 90oC para o seguinte sistema benzeno(1) e etilbenzeno(2) e indique as regiões de vapor,de líquido e a região bifásica.Dados as constantes da Antoine A1=13,8594;B1=2773,78; C1=220,07 e A2=14,0045;B2=3279,47; C2=213,20 11) Pode-se admitir que as misturas dos alcoóis n-propílico e n-butílico são soluções ideais. As tabelas estampadas a seguir contêm dados a respeito do equilíbrio líquido-vapor dos sistemas formados pelo propanol e butanol. A tabela I contém as temperaturas e as composições das fases em equilíbrio, sob pressão de 760 mm Hg e da tabela II constam as pressões e as composições das fases em equilíbrio, na temperatura de 110oC. Nestas tabelas, x1 e y1 são as frações molares do propanol. (Utilize o papel milimetrado) Pede-se: a) construir os diagramas de equilíbrio dos sistemas formados pelo propanol e butanol: um diagrama no plano da temperatura contra a fração molar (a 760 mm Hg) e o outro no plano da pressão contra a fração molar (a 110oC); b) representar no diagrama apropriado e descrever detalhadamente os seguintes sistemas, nas condições especificadas: sistema 1: 2,82 moles de propanol e 3,18 moles de butanol, a 108oC e sob pressão de 760 mm Hg; sistema 2: 4,20 moles de propanol e 1,80 mol de butanol, a 110oC e sob UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO pressão de 1000 mm Hg: sistema 3: 1,75 mol de propanol e 3,25 moles de butanol, a 110oC e sob pressão de 760 mm Hg. 12) Dois líquidos A e B formam uma solução ideal. A uma determinada temperatura, a pressão de vapor de A puro é 200 mmHg, enquanto que a de B puro é de 75 mmHg. Se o vapor sobre a mistura consistir de 50% molar de A, qual a porcentagem molar de A no líquido? 13) A 90oC, a pressão de vapor do 1,2 dimetilbenzeno (ortoxileno) é 20 kPa e a do 1,3 dimetilbenzeno (metaxileno) é 18 kPa. Qual a composição da solução que ferve a 90oC sob pressão de 19 kPa? Qual a composição do vapor formado na ebulição? 14) O nitrobezeno e o hexano são dois líquidos de modo que o diagrama de fases é representado pela a figura abaixo. Prepara-se uma mistura, a 290 K, com 50,84 g de hexano e 50,45 g de nitrobenzeno. Sabe-se que a fração molar em equilíbrio na fase α corresponde à 0,35 e a fração molar em equilíbrio na fase β corresponde à 0,87. Calcule o número de mols do hexano e do nitrobenzeno presentes nas fases α e β Dados: Massa molar do hexano :86,18g/mol Massa molar do nitrobenzeno:123,06 g/mol UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO Respostas: 2)21,05oC 3)∆H=15870J/mol; ∆S=45,18J/mol 4) 80,2oC 5)∆G=14216,7J/mol 6) c)38,91J/mol 6)∆G=2583,6J/mol 11)xA=0,653 ; xB=0,347 ;P=73,4kPa; 12) 0,273 13) xortoxileno=0,5; yortoxileno=0,526; x metaxileno=0,5; ymetaxileno=0,474 14) n1(fase α)=0,309 mols; n1(fase β) =0,1 mols ; n2(fase α)=0,575 mols; n2(fase β)=0,015 mols
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