SISTEMAS MULTIFÁSICOS Balance de masa y energía

PRESIÓN DE VAPOR

PRESIÓN DE VAPOR

PRESIÓN DE VAPOR Y PUNTO DE EBULLICIÓN

PROPIEDADES COLIGATIVAS

Son aquellas propiedades físicas de las soluciones que dependen tanto de la cantidad de soluto como de su naturaleza.

Disminución de la presión de vapor

Disminución del punto de congelación

Aumento del punto de ebullición

Presión osmótica

LEY DE RAOULT

La presión de vapor ejercida por

un líquido es proporcional a su

fracción molar en la solución.

PA = XA P°A

PA : Presión de vapor del componente A

XA : Fracción molar de A

P°A : Presión de vapor de A puro

PARA UN SOLUTO NO VOLATIL

DP = P°A XB

donde:

DP : Disminución de la presión de vapor

XB : fracción molar del soluto B no volátil

P°A : presión de vapor del solvente A puro

EJERCICIO

Calcule el descenso de la presión de vapor de agua, cuando se disuelven 5.67 g de glucosa, C6H12O6, en 25.2 g de agua a 25°C. La presión de vapor de agua a 25°C es 23.8 mm Hg

DP = P°A XB

donde:

DP : Disminución de la presión de vapor

XB : fracción molar del soluto B no volátil

P°A : presión de vapor del solvente A puro

MEZCLA CONTRA POLILLAS, EJERCICIO EN CASA

El naftaleno C10H8, se utiliza para hacer bolas para combatir la polilla. Suponga una solución que se hace disolviendo 0,515 g de naftaleno en 60,8 g de cloroformo CHCl3, calcule el descenso de la presión de vapor del cloroformo a 20°C en presencia del naftaleno. La p de v del cloroformo a 20°C es 156 mm Hg.

Se puede suponer que el naftaleno es no volátil comparado con el cloroformo. ¿Cuál es la presión de vapor de la solución?

Esta mezcla es usada para combatir polillas y otros

insectos, sin embargo debe ser manipulada solo por

profesionales.

PROCESO DE PRODUCCIÓN DE MIEL DE CAÑA, EJERCICIO EN CASAEn el ingenio Nuestra Señora del Carmen se produce miel de caña, partiendo de jugos de caña deazúcar, el trapiche produce 10 toneladas por hora de jugo de caña que posee una composicióndel 10% en masa de azúcares y el 90% en masa de agua, la composición en base seca de losazúcares se muestra en la siguiente tabla:

Una operación de evaporación logra disminuir la cantidad de agua hasta el 25% en masa,teniendo en cuenta que el ingenio se encuentra en las inmediaciones de Cali, calcule:

1. la temperatura (punto de ebullición), que debe alcanzar la mezcla para lograr dicho porcentajede humedad-

2. la producción diaria de miel de caña al 25 % de humead, teniendo en cuenta que el ingenioopera las 25 horas del día.

Azúcar Porcentaje másico en base seca

Sacarosa 93%

Fructuosa 3%

Glucosa 4%

PARA MEZCLAS LÍQUIDAS IDEALES

Si los componentes son los líquidos A y B:

Psolución = P°A XA + P°B XB

Psolución : Presión de la solución ideal

P°A y P°B : Presiones de vapor de A y B puros

XA y XB : Fracciones molares de A y B

MEZCLA DE LÍQUIDOS, EJERCICIO EN CASA

Una solución líquida consiste en 0,35 fracciones mol de dibromuro de etileno,C2H4Br2, y 0,65 fracciones mol de dibromuro de propileno, C3H6Br2. Ambos sonlíquidos volátiles; sus presiones de vapor a 85°C son 173 mm Hg y 127 mm Hg,respectivamente; tenga cuidado, estos compuestos son altamente tóxicos.

Calcule la presión de vapor total de la solución a 85 °C. (143,1 mm Hg)

DESTILACIÓN DEL PETRÓLEO, EJERCICIO EN CASA

Ecopetrol posee una destilador Flash que funciona en una sola etapa, si se alimentauna mezcla de n-octano, n-Pentano y n-Nonano, y las concentraciones de estoscompuestos en la mezcla liquida es equimolar, calcule la composición másica y molardel destilado si el equipo opera en forma continua a una temperatura de 36 °C.

Suponga que:

1. La mezcla de líquidos se comporta en forma ideal

2. El sistema se encuentra en estado estacionario y la composición de la mezcladentro del equipo no cambia con el tiempo.