PRUEBA DE FSICO QUMICA DE SUPERFICIES

EJERCICIOS FSICO QUMICA DE SUPERFICIES1. Un anillo de platino de 1,5 cm de dimetro se coloca sobre una superficie acuosa de cloruro de sodio, cuya tensin superficial se desea calcular. Se necesita una fuerza de 690 dinas para retirar el anillo de la superficie. (15 puntos).a. Calcular la tensin superficial.

b. Calcule la fuerza que se necesita para desprender el anillo de agua pura (72,75 dinas/cm).

c. Compare ambas fuerzas y comente sus resultados en trminos de FQS.

2. Como miembro de una nave espacial, se le pide realizar algunos experimentos tendientes a medir ngulo de contacto en una atmsfera libre de gravedad. Comente las ventajas de algn mtodo y las desventajas de otro, de los estudiados, para este trabajo. (15 puntos).3. A 20 C, la tensin superficial de un lquido orgnico es de 25 dinas/cm, la del agua es 72,8 dinas/cm y la tensin interfacial entre ambos lquidos es 30 dinas/cm. Cul ser, a esta temperatura, el trabajo de cohesin del lquido orgnico, el trabajo de adhesin entre el lquido y el agua y el coeficiente inicial de extensin del lquido sobre la superficie del agua? (20 puntos).4. Para la adsorcin de nitrgeno sobre carbn activado a -77 C, los volmenes adsorbidos por gramo de carbn, en funcin de la presin, son: (20 puntos).P(atm)3,51016,725,733,539,2

V(cm3/g)101136153162165166

a) Ajuste los datos con la isoterma de Langmuir y calcule los valores de V (monocapa) y la constante de la ecuacin.

b) Ajuste los datos con la isoterma de Freundlich y calcule los valores para las constantes de la ecuacin.

c) Determine que ecuacin se ajusta mejor a los datos.

d) Calcule Vadsorbido a 7 atmsferas de presin.

5. Se desea eliminar impurezas desde un flujo de aire de 145 m3/min, con una concentracin de impurezas de 0,028 g/m3, hacindolo pasar por un lecho de carbn activado adsorbente. La velocidad del aire es de 2,5 m/s, y se quiere que la carga de carbn dure una semana en uso, para luego cambiarla. Los datos son: densidad del carbn 160 kg/m3, rea superficial del carbn 1040 m2/g de carbn con una capacidad de adsorcin del 50 % de su superficie. La impureza a adsorber tiene un rea transversal de 40 A2/molcula, un peso molecular de 100 g/mol. Calcule las dimensiones del lecho de carbn que se necesita para esto (suponiendo la forma de un cilindro: largo y dimetro). (30 Puntos).