Departament)de)Química)Física)
Facultat)de)Química,)Universitat)de)Barcelona)
!
Prova!de!Reavaluació!de!Química!Física!I!
!
Grau)de)Química)) ) ) 8)de)juliol)de)2013)
)
Cognoms)i)nom:).........................................................................................))))Grup:)..........................)
)
1) (25 punts) Dos recipients idèntics de 5 dm3 i de parets adiabàtiques estan connectats
mitjançant una clau de pas. Inicialment s’introdueixen dins d’un dels recipients
2 mols d’un gas que obeeix l’equació d’estat
P Vm−b
( )
=RT
, on b = 0,039 L mol-1
i cV = 3/2 R, mentre en l’altre s’ha fet el buit. La temperatura d’ambdós recipients
és inicialment 293 K. A continuació s’obre la clau de pas i es deixa que s’assoleixi
l’equilibri. Calculeu Q, W, ΔT, ΔH, ΔS, ΔA i ΔG d’aquest procés.
2) (20 punts) A 20 ºC es mesclen 1 mol d’acetona i 2 mols de cloroform. Un cop
assolit l’equilibri la mescla gas conté un 40% d’acetona i la seva pressió total és de
330 mmHg. Les pressions de vapor de l’acetona i el cloroform purs a 20 ºC són
344,5 mmHg i 293 mmHg, respectivament. Considereu ideal la mescla gasosa en
equilibri amb la mescla condensada. a) Quin component és més volàtil i perquè? b)
És comporta idealment la mescla líquida? c) Calculeu les activitats i coeficients
d’activitat dels dos components a la mescla líquida tenint en compte l’efecte de la
pressió sobre el potencial químic. d) Calculeu les mateixes activitats i coeficients
d’activitat menyspreant l’efecte de la pressió. e) Calculeu la energia de Gibbs de
mescla.
Dades:
ρ
CHCl3=1,48 g mL-1,
ρ
C3H6O=0,791g mL-1, MCHCl3=119,4 g mol-1, MC3H6O=58,1g mol-1
3) (25 punts) S’ha mesurat la força electromotriu de la següent pila:
(Pt) | H2(1atm) | HCOOH (0,2 M) || K2SO4(sat) | HgSO4(s) | Hg(l)(Pt)
obtenint un valor de 843 mV a 25 ºC.
a) Escriviu els potencial d’elèctrode de cada elèctrode.
b) Donat que l’elèctrode de referència
K2SO4(sat) | HgSO4(s) | Hg(l)
té un potencial
de reducció de 710 mV a 25 ºC, determineu el pH de la dissolució d’àcid fòrmic
0,2M.
c) Calculeu la constant de dissociació de l’àcid a 25 ºC.
d) Calculeu la constant de dissociació de l’àcid a 25 ºC suposant que la dissolució és
ideal.
Dades:
EºHgSO4|Hg =0,615 V
4) (10 punts) Un determinat sòlid adsorbeix 0,44 mg de CO(g) quan la pressió del gas és
26,0 kPa i la temperatura 300 K. La quantitat de gas adsorbit quan la pressió és
3,0 kPa i la temperatura és 300 K és 0,19 mg. Es coneix que la isoterma de
Langmuir descriu correctament el procés d’adsorció. Calculeu el recobriment per les
dues pressions anteriors.
