[Ej. Ley de Raoult, descenso de la presión de vapor]
A 63.5 °C, la presión
de vapor de H₂O es 23.3 kPa y la de etanol (C₂H₅OH) es 53.3 kPa. Se prepara una
solución mezclando masas iguales de H₂O y C₂H₅OH.
(a) ¿Cuál es la fracción molar de etanol en la solución?
(b) Suponiendo un comportamiento de solución ideal, ¿cuál es
la presión de vapor de la solución a 63.5 °C?
(c) ¿Cuál es la fracción molar de etanol en el vapor sobre
la solución?
Etapa analítica
(a) ¿Cuál es la fracción molar de etanol en la solución?
La forma [1] de [Teo.
Conversiones entre ratio de cantidad, masa y volumen líquido] nos da el
ratio de cantidades y con el se calcula la fracción molar con [Axioma
de Fracción de Molar].
(b) Suponiendo un comportamiento de solución ideal, ¿cuál es
la presión de vapor de la solución a 63.5 °C?
Usaremos la forma [2] de [Teo.
Ley de Raoult para más de un componente volátil].
(c) ¿Cuál es la fracción molar de etanol en el vapor sobre
la solución?
Usaremos las formas [2] y [3] de [Teo.
Factor de enriquecimiento en función de presiones de vapor estándar]
La masa molar de etanol (C₂H₅OH) es: ( 12.01 x 2 +1.01 x 6 +
16.00 ) u = 46.08 u.
Etapa Numérica por factor de conversión
(a) ¿Cuál es la fracción molar de etanol en la solución?
Dado que las masas son iguales sustituimos arbitrariamente mismas
masas de soluto y solvente
(b) Suponiendo un comportamiento de solución ideal, ¿cuál es
la presión de vapor de la solución a 63.5 °C?
(c) ¿Cuál es la fracción molar de etanol en el vapor sobre
la solución?
Etapa Numérica por teoremas
(a) ¿Cuál es la fracción
molar de etanol en la solución?
Dado que las masas son iguales el ratio de masas se cancela
a 1
(b) Suponiendo un comportamiento de solución ideal, ¿cuál es
la presión de vapor de la solución a 63.5 °C? Observe que se debe usar la forma
inversa del ratio de cantidades calculado en el paso anterior.
(c) ¿Cuál es la fracción molar de etanol en el vapor sobre
la solución?
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