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Hola a todos, me he registrado para plantearos un par de problemas que por mucho que busco, no encuentro la manera de resolverlos y me empiezo a agobiar porque dentro de nada es el examen. Seguramente sean muy sencillos pero ahora no caigo. Los problemas son de este tipo:

"A 80°C, la presión de vapor del butirato de metilo es de 361 mm de Hg y la del acetato de etilo es 833 mm de Hg. Una disolución de ambos ejerce una presión de 700 mm de Hg. Calcular las composiciones del líquido y del vapor en equilibrio con él."

"Las presiones de vapor del n-propanol y del agua, a 25°C, son 21.76 y 23.76 mm de Hg, respectivamente. Calcular la composición de una disolución de ambos a esta temperatura, si la composición del vapor en el equilibrio con ella tiene un 95% en volumen de vapor de agua."

Y si me lo permitis un tercero:

"A 50°C la presión de vapor del benceno es 271 mm de Hg y la de tolueno es 92.6 mm de Hg. En una disolución de ambos al 50% en peso, calcular: (a) La presión parcial de cada componente; (b) La presión total de la mezcla; (c) La composición del vapor en fracción molar y porcentajes en peso y volumen."

Espero que vuestra respuesta me ilumine porque ahora estoy completamente a oscuras. Muchas gracias.

Hola, las presiones de vapor que nos dan hace referencia a sustancias puras, es decir si no hubiera disolución, como tenemos una disolución, la presion total (700 mm Hg) será igual a la suma de las presiones que cada uno aporta (presiones parciales), estas presiones son iguales a la fracción molar por la presión de vapor si fuesen puros.

X₁.361 + X₂.833 = 700

Teniendo en cuenta que la suma de las fracciones molares es igual a la unidad:

X₁+X₂= 1

Resolvemos el sistema y tenemos: X₁=0,282  X₂=0.718

X₁= Fracción molar del butirato en el liquido  X₂= Fracción molar del acetato en el liquido.

Presion en el vapor del butirato  = 0,282.361=101,8 mm Hg Presion en el vapor del acetato= 598,2 mm Hg, estas presiones nos van a servir para calcular la fracción molar en el vapor teniendo en cuenta que la presión total P= 700 mm Hg:

X_1V= 101,8/700=0,145   X_2V=598,2/700=0,855.

Vayamos por partes , este es más teórico debido a los pocos datos que dan.

Empecemos poniendo todas las ecuaciones:

En el líquido

X_1L.P₁^o + X_2L.P₂^o=P

X_1L+X_2L=1   (1)

P= presión total de vapor de la disolución

X_1L: Fracción molar en el líquido del n-propanol    X_2L: Fracción molar en el líquido del agua

P₁^o= presion de vapor del n-propanol puro = 21,76 mm Hg

P₂^o=presion de vapor del agua pura = 23,76 mm Hg

En definitiva tenemos:  21,76.X_1L+23,76.X_2L=P  (2)

En el vapor

X_1V=X_1L.P₁^o/P     X_2V= X_2L.P₂^o/P     

X_2V= 0,95 X_1V= 0,05

En definitiva: P=X_2L.23,76/0,95 (3)


Hemos despejado P y esta ecuación (3) la sustituimos en la (2) y hacemos un sistema con la resultante y la (1).

X_2L= 0,946   X_1L=0,054

50% en peso es que hay la misma masa de benceno y de tolueno, pongamos 100 gramos de cada uno, pasamos a moles:

nB=100/78=1,282 mol de benceno             nT= 100/92=1,087 mol de tolueno  ntot=2,369 mol

XB=1,282/2,369=0,541   XT=0,459      

a) PB=0,541.271=146,611 mm Hg          PT=0,459.92.6=42,503 mm Hg

b) Ptot= PB + PT =189,114 mm Hg

c) XBvapor=146,611/189,114=0,775  %VB=77,5%  
 
   XTvapor=42,503/189,114=0,225   %VT=22,5%

si la fraccion molar es 0,775 significa que por cada número total de moles igual a 1 existen 0,775 de benceno y 0,225 mol de tolueno, vamos a pasar eso moles a gramos.

mB=0,775.78=60,45 g de Benceno    mT=0,225.92=20,7 g de tolueno    mtot=81,15 g

%mB=60,45.100/81,15=74,50 %    %mT= 100 - 74,50=25,50 %

Muchísimas pero que muchísimas GRACIAS. Me ha quedado todo clarísimo. Muchas gracias por tu interes y por tu tiempo.