[Ej.
Ley de Raoult, descenso de la presión de vapor]
El pentano (C₅H₁₂) y
el hexano (C₆H₁₄) forman una solución ideal. A 25 °C, las presiones de vapor
del pentano y del hexano son 511 y 150 torr, respectivamente. Se prepara una
solución mezclando 25 mL de pentano (densidad, 0.63 g/mL) con 45 mL de hexano (densidad,
0.66 g/mL). ¿Cuál es la presión de vapor de la solución resultante? ¿Cuál es la
composición por fracción molar de pentano en el vapor que está en equilibrio
con esta solución?
Etapa analítica
¿Cuál es la presión de vapor de la solución resultante?
Calcularemos la presión de vapor ideal, si es igual a la
experimental, entonces la disolución si se comporta idealmente.
Usaremos la forma [2] de [Teo.
Ley de Raoult para más de un componente volátil].
Por factor de conversión se debe combinar con [Axioma
de masa molar] [Axioma
de densidad].
Por teoremas se debe combinar con la forma [2] de [Teo.
Conversiones entre ratio de cantidad, masa y volumen líquido]
La masa molar de pentano (C₅H₁₂) es ( 12.01 x 5 + 1.01 x 12 )
u = 72.17 u.
La masa molar de hexano (C₆H₁₄) es ( 12.01 x 6 + 1.01 x 14 )
u = 86.2 u.
¿Cuál es la composición por fracción molar de pentano en el
vapor que está en equilibrio con esta solución?
Usaremos la forma [2] y [3] de [Teo.
Factor de enriquecimiento en función de presiones de vapor estándar]
Etapa Numérica por factor de conversión
¿Cuál es la presión de vapor de la solución resultante?
Paso 0: Calcular
todas las cantidades.
Paso 1:
Calculamos el aporte individual de cada sustancia individual a la presión de la
atmósfera total.
Paso 2:
Sumamos todas las presiones parciales.
¿Cuál es la composición por fracción molar de pentano en el
vapor que está en equilibrio con esta solución?
Por ende
Etapa Numérica por teoremas
¿Cuál es la presión de vapor de la solución resultante?
Calcularemos el ratio de cantidades por separado ya que lo
necesitaremos por separado para cada pregunta.
Definiremos i como pentano e j como hexano (Observe que aquí
se usa el ratio de cantidades al revés por eso se sustituye como 1/0.6340)
¿Cuál es la composición por fracción molar de pentano en el
vapor que está en equilibrio con esta solución?
Referencias
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