8 propiedades molales parciales




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PROBLEMAS PROPUESTOS
El exceso de energía libre de mezcla sólida de Aluminio FCC y Zinc se describe por la ecuación

GEmezcla = XAlXZn(9600XZn+13200XAl) (1-T/4000)

Grafique el Gmezcla como función de la composición para T=298
Usando la relación dada en el problema anterior calcule y diagrame aZn en solución con Aluminio FCC, a 500K

G=RtlnAZn
¿Cuál es el cambio de entropía cuando 0.7 m3 de CO2 y 0.3 m3 de N2, cada uno a 1 bar y 25°C se combinan para formar una mezcla de gas ideal en las mismas condiciones?
Para el sistema etileno/propileno como una mezcla gaseosa estime las fugacidades de cada uno de los componente a 150°C , 30 bar , si se tiene 35% de etileno, suponiendo que es una solución ideal. Utilice el gráfico de generalizado para la fugacidad.

Sustancia

Tc (K)

Pc (bar)

Etileno

282.3

50.40

Propileno

365.6

46.65


Un recipiente dividido en dos partes iguales por un separador, contiene cuatro moles de gas nitrógeno a 75°C y 30 bar en un lado, y 2.5 moles de gas argón a 130°C y 20 bar en el otro. Si el separador de elimina y los gases se mezclan en forma adiabática y completa ¿cuál es el cambio de entropía? Suponga el nitrógeno como un gas ideal con Cv=(5/2)R, y el argón es un gas ideal con (3/2)R.
Si la densidad molar de una mezcla binaria se dar por la expresión empírica:

encuentre las expresiones correspondientes para y
Use la ec. de Gibbs-Duhem para mostrar si el coef. de actividad de una solución binaria puede expresarse como:




La entalpía de un sistema binario líquido de especies 1 y 2 a temperatura y presión fijas se representa por la ecuación

donde H está en J/mol.
Determine expresiones para H1 y H2 en función de x1, los valores para las H de 1 y 2 puros, y los valores numéricos para las entalpías parciales a dilución finita H1y H2.

a) Aplique la ec. , para verificar

b) Compruebe que

c) Verifique la ecuación de Gibbs-Duhem

d) Justifique que a T y P constantes


Trace las gráficas de los valores de Hmezcla, H1 y H2, calculados en la parte (a) en función de x1.

Marque los puntos H1y H2. e indique sus valores.

El Gxs de mezcla sólida de Aluminio FCC y Zinc se describe por la ecuación:

Gmezcla=XAlXZn(9600XZn+13200XAl) (1-T/4000)

a) Calcule y dibuje curvas par el Gmezcla como función de la composición para 300, 500 y 700K
¿La energía libre en exceso de una mezcla del sistema A-B, está dada por: Gexcesomezcla = a(1-bT)(1-cP)XAXB

Donde a=10000 J/mol, b=2x10-4(K-1) y c=7x10-5(atm-1)

a) Derive expresiones para G, V y S

b) Use estas relaciones para evaluar Gmezcla, Smezcla y Vmezcla a 1 atm, 298K y XB=0.35
En una solución ideal G2=RTlnX2. Utilice la ec. de Gibbs-Duhem para derivar la relación correspondiente al componente 1
El exceso de energía libre de mezcla sólida de Aluminio FCC y Zinc se describe por la ecuación

Gexcesomezcla=XAlXZn(9600XZn+13200XAl) (1-T/4000)

  1. Grafique el Gmezcla como función de la x2 para T=298



MODELO QUASIQUIMICO DE SOLUCIONES

El sistema A-B puede ser descrito por el modelo quasiquimico. El calor de vaporización de A puro es 98700 J/mol, y el de B puro es 127000 J/mol. En una composición XB=0.4 a 750K la actividad del componente B es 0.53, Estime la energía de un enlace AB en este sistema
El sistema A-B exhibe una tendencia hacia ordenarse, con un numero de vecinos diferente mas grande que un valor aleatorio por un 30% en todas las composiciones . Calcule y grafique el numero de enlaces AA, AB y BB en el sistema
El sistema A-B exhibe un calor de mezcla medido dado por la relación: Hmezcla=XAXB (7500XA+18200XB)

Las energías de enlace para este sistema son: eAA=-6.5x10-20 eBB=-5.3x10-20 eAB=-5.4x10-20

Calcule y grafique las fracciones de uniones AA, AB y BB en el sistema como función de la composición.
Formulas

Bmezcla =X1B1+X2B2

Bk = Bmezcla + (1-Xk)

B1= -
k-ok = RTln ak

ak = kXk
Pesos atomicos: N=14, H=1, C=12, Na=23, Cl=35,45
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