EXÁMENES DE OTROS CURSOS
1.- Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
a) ¿Cuál sería el signo de Q, W, ∆E, ∆S e ∆G para la vaporización del agua a su temperatura normal de vaporización (100ºC)?.
b) ¿Cuántos grados de libertad tiene el sistema formado por: NaCl(s), KCl(s), disolución acuosa saturada de ambas sales y agua gas?.
2.- Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
a) Se calienta 1l de agua desde 0ºC a 100ºC, a P=1atm, 1) reversiblemente o 2) irreversiblemente. ¿ En qué caso es mayor la variación de entropía del sistema?. b) Ponga ejemplos de sistemas con igual y diferente potencial químico.
c) Si una mezcla de dos líquidos A y B presenta un diagrama temperatura/composición con un máximo, describa cómo podría separar uno de los líquidos puros.
d) ¿Cuál es el fundamento fisicoquímico de las propiedades coligativas?.
3.- Las presiones de vapor del freon 11 y 12 puros a 25ºC son 1.055 y 5.976 Kg cm-2, respectivamente. En la preparación de un aerosol se mezclan estos propelentes en la proporción molar 0.6/0.4. ¿ Cúales serán las presiones parciales en la mezcla suponiendo comportamiento ideal?. ¿ Se podría almacenar la mezcla en un frasco que soporta una presión máxima de 2.46 Kg cm-2?.
4.- El NH4Cl (s) se descompone según la siguiente reacción:
NH4Cl (s) NH3 (g) + HCl (g)
∆H0f(298K)/kJmol-1 -315.4 -46.2 -92.3
∆G0f(298K)/kJmol-1 -203.9 -16.6 -95.3
a) Determine la constante de equilibrio a 298K. b) Estime la temperatura a la cual la presión debida a la disociación del cloruro amónico sólido alcanza el valor de 1 atm
FÍSICA APLICADA Y FISICOQUÍMICA (Diciembre, 1999) 1º) Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
(a) ¿Se puede utilizar siempre ∆Ssistema como criterio de espontaneidad en un proceso? (b) En una expansión adiabática de un gas perfecto: ¿se produce un aumento o una disminución de la temperatura del sistema?
(c) Si la presión de vapor del agua líquida a 25oC es 23.8 torr, ¿condensaría el vapor al aplicar a la muestra una presión de 50 torr a la misma temperatura?
(d) ¿Se cumple siempre que ∆Sfase = ∆Hfase/T para cualquier cambio de fase a P y T
constantes? 2º) Dado el equilibrio H2(g) + CO2(g) = H2O(g) + CO(g) ∆Hfo(298K)/ kcal mol-1 0 -94.05 -57.8 -26.4 Sfo (298K)/ cal K-1 mol-1 31.2 51.1 45.1 47.2 (a) Calcular K a 25oC y 1100oC.
(b) Calcular la concentración de cada especie en el equilibrio después de introducir 2 moles de H2 y 2 moles de CO2 en un recipiente de 2 litros a 1100oC.
(Suponga ∆Hro independiente de T).
3º)(a) Deduzca la expresión del tiempo de vida media para una reacción de orden cero.
(b) Explique de qué manera se pueden utilizar las determinaciones de fuerza electromotriz con objeto de obtener ∆Go , ∆Ho y ∆So.
4º) Calcular el pH de la disolución de HCl de la siguente pila: Pt | H2(g) | HCl (10-3m), BaCl2 (10-3m) | AgCl (s) | Ag
Sabiendo que la fuerza electromotriz vale 0,450 V a 25ºC. (Datos: EoAg|AgCl(s)|Cl-=0,220V, ADH= 0.51)
5º) La velocidad inicial de una cierta reacción depende de la concentración inicial de una sustancia J como sigue:
[J ]o ·103 / mol l-1 5 8,2 17 30
vo·107 / mol-1 l s-1 3,6 9,6 41 130
SEGUNDO PARCIAL DE FISICA APLICADA Y FISICOQUÍMICA.
Grupos 1, 2 y 6. Junio 2003.
1.- Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
a) ¿En qué disolución será mayor la actividad del ion Na+?: i) 0.1 m de NaCl y ii) 0.05 m de Na2SO4.
b) Construya las pilas en las que se producen las siguientes reacciones: Cl2 (g, 2 atm ) → Cl2 (g, 1 atm )
ZnSO4 (ac.)+ Cu(s) → CuSO4 (ac.)+ Zn(s)
Defina el tipo de electrodos y de pilas en cada caso.
c) Se ha observado experimentalmente que la reacción 2 A + B2 → 2 AB es de
segundo orden en A y primer orden en B2. ¿ Cuál de los siguientes mecanismos
postularía para este proceso?:
B2 ↔ 2 B (rápido) 2 A ↔ A2 (rápido)
A + B → AB (lento) A2 + B2→ 2 AB (lento)
d) ¿ Cómo distinguiría gráficamente entre los distintos tipos de inhibición enzimática?. 2.-
a) A 298 K el potencial normal de la reacción de reducción del agua: 2H2O + 2 e-→ H2 + 2 OH
vale –0.828 V. Calcule el producto iónico del agua.
b)La tensión superficial de una disolución acuosa 0.1 M de una determinada substancia es de 70.6 mN m-1 a 20 ºC. Si la tensión superficial del agua pura a esta temperatura vale 72.7 mN m-1, calcule: i)La concentración superficial y ii) El área ocupada por molécula. iii) ¿Se adsorbe el soluto positivamente en la superficie?.
3.- Se midió la resistencia de una célula que contenía una disolución de ácido acético 0.01M y resultó ser 2220 Ω. Si la constante de la célula vale 0.367 cm-1, calcule: a) La constante de disociación del ácido acético, b) El grado de disociación a esa concentración.
Conductividades a dilución infinita del CH3COO- y del H+ 40.9 y 349.8 Ω-1 cm2 mol-1,
respectivamente.
4.- La f.e.m. de la célula
Zn (s) ZnSO4 ( m = 0.010) Hg2SO4 (s) Hg (l)
Vale 1.521 V a 25 ºC. Calcule el coeficiente de actividad iónico medio del electrolito. E0(Zn2+/Zn) = - 0.763 V y E0( Hg/Hg2SO4(s)/SO4=) = 0.615 V.
5.- La variación de la velocidad de reacción con la concentración de una substancia A viene dada en la siguiente tabla:
[A] /( 10-3 mol L-1) 5.0 8.2 17 30
v0 / ( 10-7 mol L-1 s-1) 3.6 9.6 41 130
FÍSICA APLICADA Y FISICOQUÍMICA. Primer Parcial, Enero 2004.
1.-Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
a) ¿Cómo varía la energía interna y la entropía de un sistema aislado?.
b) ¿Cómo se modifica la temperatura de un gas ideal que sufre una expansión adiabática reversible?.
c) Para las siguientes parejas de sistemas indique cuál de los estados tiene mayor potencial químico:
Agua (s, 0ºC, 1 atm) y Agua (l, 0ºC, 1 atm) Agua (l, -5ºC, 1atm) y Agua (s, -5ºC, 1 atm) d) ¿Es el calor del proceso,
2C(s) + H2(g) C2H2(g)
el mismo independientemente de que se lleve a cabo a P=constante o a V=constante?. 2.- Establezca cuando q, w, ∆E(U), ∆H y ∆S son negativas, cero o positivas para cada uno de los siguientes procesos: a) Expansión isotérmica reversible de un gas ideal. b) Expansión adiabática contra el vacío de un gas ideal. c) Evaporación de agua líquida a 100ºC y 1 atm. d) Enfriamiento reversible de un gas ideal a V= constante.
3.- Las presiones de vapor del CCl4 a diferentes temperaturas vienen dadas en la
siguiente Tabla:
t/ºC 20 30 40 50 60 70 80
P/atm 0.12 0.19 0.28 0.42 0.59 0.82 1.11
Determine: a) La entalpía molar de vaporización media del CCl4 en el intervalo de
temperaturas considerado. b) ¿Se cumple la regla de Trouton?.
4.- Los anticongelantes para coches se fabrican con etilenglicol. ¿En qué relación en volumen se debe mezclar el etilenglicol con agua para conseguir una disolución que congele a –20ºC?. Si la presión de vapor de la disolución a 25ºC vale 0.0075 atm y la del agua pura 0.0313 atm a la misma temperatura ¿Cuál será la actividad del etilenglicol en la disolución?. M(etilenglicol)= 62.20 g/mol, d(etilenglicol)= 1.1088 g/cm3, Kc=1.86
K mol-1 Kg-1.
5.- El COCl2(g) se disocia a 1000K según la reacción,
COCl2(g) CO(g) + Cl2(g)
A esa temperatura y 1 atm está disociado un 49.2 %. Calcule: a) Kp a 1000K. b) El
grado de disociación a 1000K y 5 atm. c) La composición en el equilibrio, en moles por litro, cuando a 1000K y 1 atm se mezclan 0.02 moles de CO y 0.02 moles de Cl2 en un
FÍSICA APLICADA Y FISICOQUÍMICA. SEPTIEMBRE 2005
1.- Responda razonadamente:
a) ¿ Por qué calor y trabajo no son funciones de estado?. Indique bajo que condiciones se comportan como funciones de estado.
b) ¿Cómo varían Q, W, ∆E, ∆H, ∆S e ∆G en una expansión adiabática contra el vacío de un gas ideal?
c) Defina conductividad específica y molar. Indique la relación entre ellas y sus unidades.
d) Si la energía de activación de una reacción es el doble que la de otra, ¿Cómo se afectan sus constantes de velocidad para un mismo incremento de temperatura? 2.- Responda razonadamente:
a) Defina punto triple, punto eutéctico y punto azeotrópico y represente cada uno en el diagrama adecuado, indicando las distintas fases que pueden observarse en los diagramas.
b) De dos ejemplos de electrodos de gases. Escriba sus reacciones electródicas. Construya con dichos electrodos una pila química y otra de concentración ambas sin transporte.
3.- Para el equilibrio 2 NO2↔ N2O4 se obtuvieron los siguientes datos:
T/K PNO2/atm PN2O4/atm
298 0.061 0.030 305 0.089 0.039 Calcule la constante de equilibrio, ∆G0, ∆H0 e ∆S0 para la dimerización del NO2 a 298
K. Indique las aproximaciones utilizadas. 4.- Para la pila:
Cr | CrSO4(s) |0.001 m H2SO4 (ac.) | H2 (1 atm) | Pt
a) Calcule la fuerza electromotriz de la pila a 25 ºC. Suponga aplicable la ley límite de Debye-Hückel.
b) Calcule el producto de solubilidad del CrSO4.
Datos; Eº (Cr | CrSO4(s) |SO4= = -0.44 V), Eº (Cr2+ | Cr = -0.557 V)
5.- Un ion bivalente inhibe a una enzima hidrolítica. Se han medido las velocidades iniciales en ausencia, V0, y en presencia del inhibidor, V0i, obteniéndose los siguientes
datos:
[S] /M 0.01 0.005 0.002 0.001 0.0005
V0 105/M s-1 7.70 6.25 4.00 2.50 1.42
V0i 105/M s-1 3.85 3.00 1.92 1.22 0.69
Determine, gráficamente:
a) La velocidad máxima y la constante KM de la reacción enzimática
