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Tarea #2 Liquidos y Solidos - ESTUDIANTES

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AÑO: 2023 PERIODO: PRIMER TÉRMINO

MATERIA: QUÍMICA GENERAL FECHA: 14/6/2023


TAREA: Fuerzas PARALELO: 7
Intermoleculares
APELLIDOS Y NOMBRES: Estrada Perez Anthony David

NOTA: En caso de necesitar más espacio para el desarrollo de las preguntas, el estudiante puede modificar
el espacio prestablecido para las mismas.

1. Escoja la opción correcta:

1.1.Al comparar la glicerina (CH2OHCHOHCH2OH) con el metanol (CH3OH):


a. Los dos compuestos son polares
b. Los dos compuestos pueden formar puentes de hidrógeno
c. La viscosidad de la glicerina es mayor a la del metanol
d. Todas las anteriores

1.2.Tomando en cuenta que el ácido clorhídrico HCl tiene temperatura y presión críticas de
325K y 83.2 atm, y que ebulle a 188.3 K a condiciones estándar. Justifique su respuesta
a. Cuando T=350K y P=90 atm se tiene un fluido supercrítico
b. Cuando T=300K y P=5 atm, el HCl es sólido.
c. Cuando T=188.3K y P=10 atm, el HCl es gas.
d. Todas las anteriores

Justificación: Un fluido supercrítico es cuando este liquido supera su temperatura y presión


crítica, y esta opción nos da una temperatura y presión que superan la crítica.

2. Considere los siguientes compuestos: Metanol (CH3OH), Cobre (Cu), Nitrógeno (N2) y Dióxido
de azufre (SO2).
a. En la tabla siguiente, clasifique cada compuesto de acuerdo con su estado de agregación
a condiciones ambientales.
b. Asigne a cada compuesto su punto de ebullición (-10, -196, 2567, y 64.7 °C). Justifique su
respuesta
SÓLIDO LÍQUIDO GAS
Compuesto Temp. de Compuesto Temp. de Compuesto Temp. de
ebullición ebullición ebullición
(°C) (°C) (°C)
Cobre 2567 Metanol 64.7 Nitrógeno -196
Dióxido de azufre -10
Justificación: Esta temperatura en cada uno es en la que la presión de vapor del líquido es
igual a la presión que rodea al liquido y se transforma en vapor.

c. Indique las fuerzas intermoleculares presentes en cada compuesto y ordene en forma


creciente según la intensidad de las fuerzas intermoleculares.

Mayor a Menor

Metanol (CH3OH): Enlaces de hidrogeno

Nitrógeno (N2): Enlaces de hidrogeno

Dióxido de azufre (SO2): Dipolo-Dipolo

El cobre no presenta fuerzas intermoleculares.

3. Explique cada caso en función de las fuerzas intermoleculares involucradas: 

Caso Fuerzas intermoleculares de cada componente (FI)

El N2 y el O2 conforman el aire

Mientras mayor sea la fuerza intermolecular, menos va a


ser la presión de vapor, y por ende será menos volátil, el
El éter es más volátil que el éter tiene Dipolo- Dipolo y el etanol tiene puentes de
etanol hidrogeno, siendo los puentes de hidrogeno más fuerte, el
etanal es menos volátil que el éter.

La gasolina es no polar y el agua polar, además la gasolina


tiene las fuerzas intermoleculares de dispersión de
London, siendo este muy débil comparando con los
La gasolina no es soluble en agua
puentes de hidrógenos del agua.
No pueden establecerse entre sí.

El bromo es líquido y el flúor es


gas a temperatura ambiente
4. Calcular la cantidad de calor que absorberá 200 g de hielo que está a -8 °C para pasar a agua
a 20 °C. Indique si el proceso es exotérmico o endotérmico.
cel = 1 kcal/kg °C (calor sensible del agua líquida)
ces = 0,5 kcal/kg °C (calor sensible del agua sólida)
cLF = 79,7 kcal/kg (calor latente de fusión)
Una vez obtenidos los valores de calor grafique la curva de calentamiento del proceso.

Q=m∗c∗ΔT
Solido→ Fusion → Liquido

Q1=m∗c es∗ΔT

Q1=0.2∗0.5∗8=0.8 kcal=800 cal

Q2=m∗c LF∗ΔT

Q2=0.2∗79.7=15.94 kcal=15940 cal

Q3=m∗c el∗ΔT

Q3=0.2∗1∗20=4 kcal=4000 cal

Qtotal =Q1 +Q2 +Q3

Qtotal=800 cal+15940 cal+ 4000 cal=20740 cal


5. El etanol (C2H5OH) funde a -114°C y hierve a 78°C. El calor de fusión del etanol es de 5.02
kJ/mol, y su calor de vaporización es de 38.56 kJ/mol. Los calores específicos del etanol
sólido y líquido son respectivamente 0.97 J/g-k y 2.3 J/g-K.
a) Dibuje la curva de calentamiento.
b) ¿Cuánto calor se requiere para convertir 50,0 g de etanol desde su estado sólido a -
114 ºC hasta que se convierte en vapor a 78ºC?

Q=m∗c∗ΔT
Solido→ Fusion → Liquido →Vaporizacion → Gas
6. Los datos siguientes muestran la variación de la presión de vapor del agua en función de la
temperatura:
T(K) 293 303 313 323 333 343 353
P(mmHg) 17,54 31,82 55,32 92,51 149.38 233,7 355.21

Determine de forma gráfica el calor molar de vaporización del agua (∆ Hvap ). R=8,314
J/mol-K.

7. El butano líquido C4H10 se almacena en cilindros para utilizarse como combustible. El punto
normal de ebullición del butano es de -0,5°C. ¿Cuánto calor debe agregarse para vaporizar
255 g de butano si su calor de vaporización es de 21,3 KJ/mol? ¿Qué volumen ocuparía esta
cantidad de butano a 755 torr y 45°C?
Datos: R=0.082 L x atm/mol x K; C=12.01 uma; H= 1.008 uma; PV=nRT

Moles de butano =masa/masamolar


255 g
Moles de butano = =4.38 moles
g
58.12
mol

Q=Lm →Q= 21,3 ( KJ


mol )
( 4.38 mol ) → Q=93.2 KJ

45+ 273.15=318.15 K
torr∗1atm
755 =0.993 atm
760torr

nRT
V=
P
(4.39)(0.082)(318.15)
V= =115.33 L
( 0.993)

8. El éter dietílico es un líquido orgánico volátil y muy inflamable que se utiliza como
disolvente. La presión de vapor del éter dietílico es 401 mm de Hg a 18°C. Calcule, en mm de
Hg, la presión de vapor a 42°C.
Datos: ΔHvap=26 kJ/mol; P1= 401 mmHg; P2= ¿?; T1= 18°C →291 K; T2= 42°C → 315 K
9. El iridio se cristaliza en una celda unitaria cúbica centrada en las caras con una longitud de
arista de 3.833 Å. El átomo en el centro de la cara está en contacto con los átomos de las
esquinas, como aparece en la figura, (a) Calcule el radio atómico de un átomo de iridio, (b)
Calcule la densidad del metal iridio. Masa atómica del iridio= 192.2 g/mol
10. Un metal cristaliza en una red cúbica centrada en el cuerpo. Si su radio atómico es 1.24 nm.
¿Cuántos átomos existirán en 2 cm3?

4∗r 4∗1.24 −7
a= → a= =2.863 nm=2.863∗10 cm
√3 √3
−7 3 −20 3
V celdilla=(2.863∗10 cm) =2.3483∗10 cm

3
2 cm
nº celdilla= −20 3
=8.51∗1019 celdillas
2.3483∗10 cm

nº átomos=nº celdilla∗nº átomos /celdilla

átomos
nº átomos=8.51∗1019 celdillas∗2 =1.17∗1020 atomos
celdilla
11. El aluminio cristaliza en una red cubica centrada en las caras. Si la densidad de este metal es
2.703 g/cm3 y su masa atómica es de 26,98 gramos por cada mol. Determine: A) El número
de átomos en la celda. B) La masa y el volumen de la celda. C) La arista de la celda unitaria.
D) El radio del átomo de aluminio. E) Calcule el volumen de los átomos y el % de la celda que
está llena.

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