Primera Fase - Avanzadas

En el contexto del equilibrio de fases, ¿Qué describe la regla de las fases de Gibbs?

• La relación entre la temperatura y la presión en un sistema cerrado.

• El número mínimo de fases en equilibrio en un sistema multicomponente.

• La proporción de componentes en una fase líquida.

• La velocidad a la que ocurren las transiciones de fase.

¿Qué ocurre en el punto triple de un diagrama de fases?

• Se encuentran tres fases en equilibrio.

• Es el punto de mayor temperatura y presión en el diagrama.

• Solo dos fases coexisten en equilibrio.

• Todas las fases del sistema están en equilibrio.

¿Cuál es la condición fundamental para que un sistema esté en equilibrio termodinámico?

• Que no haya transferencia de calor.

• Que no haya cambios en la energía interna

• Que todas las reacciones químicas sean reversibles.

• Que no haya cambios en las propiedades macroscópicas con el tiempo.

La ley de Raoul se aplica en mezclas donde el vapor y líquido se comportan como:

• Gas ideal y Solución no ideal.

• Gas y Solución ideales

• Gas no ideal y solución ideal

• Gas y solución no ideal.

Considere un sistema de dos fases líquidas (e.g., una capa orgánica y una capa acuosa) en equilibrio a la temperatura T y la presión P (este se llamará el caso iniciall). Suponga que se toman una parte de la capa orgánica y otra parte de la capa acuosa y se mezclan en un nuevo recipiente a la temperatura T y a la presión P hasta que se alcanza el equilibrio (este se el caso final). Para el caso final es correcto afirmar que:

• Los componentes no se distribuyen entre las dos fases

• La distribución de los componentes entre las dos fases es diferente respecto del caso inicial.

• La distribución de los componentes entre las dos fases no guarda relación directa con el caso inicial

• La distribución de los componentes entre las dos fases es la misma que en el caso inicial.

En un sistema binario de los componentes 1 y 2 la volatilidad relativa (del componente 1 respecto del componente 2) puede escribirse como una función de la fracción molar del componente 1. A esta función la llamaremos α(x). La existencia (o no existencia) de un punto azeotrópico puede deducirse analizando la función α(x). Puede concluirse que existe un punto azeotropico cuando:

• α(1)>1 & α(0)>1

• α(1)>1 & α(0)<1

• α(1)<1 & α(0)<1

• α(1)<0 & α(0)>1

Considere una reacción de isomerización exotérmica en fase gaseosa. Utilizando la hipótesis de gas ideal sería correcto afirmar que la conversión de equilibrio se incrementa cuando se utilizan:

• Bajas presiones y altas temperaturas

• Altas presiones y altas temperaturas

• Altas temperaturas

• Bajas temperaturas

El grafito y el diamante son dos formas sólidas (fases) en las que está presente el carbono en la

naturaleza. Analice las afirmaciones e identifique la verdadera. Recordar que la densidad del

diamante es mayor que la del grafito y que la entropía del diamante es menor

• A 1 atm y 25 °C el potencial químico del diamante es menor que el del grafito

• A 25 °C y presiones altas es posible convertir el grafito en diamante

• A 1 atm y temperaturas altas es posible convertir el grafito en diamante

• A 1 atm y 25 °C el cociente entre la fugacidad del diamante y la del grafito es menor que 1

Sobre la temperatura de ebullición de una mezcla de dos líquidos volátiles completamente insolubles a una presión fija se puede decir que:

• Es menor que la temperatura de ebullición de los dos componentes puros

• Es mayor que la temperatura de ebullición de los dos componentes puros

• Es el promedio aritmético de las temperaturas de ebullición de los dos componentes puros

• No se puede inferir una conclusión sin conocer las presiones de vapor de los componentes puros

La ecuación de Gibbs-Duhem relaciona los coeficientes de actividad de los dos componentes de una solución binaria según la relación: x_1(d ln(γ_1 ))/(dx_1 )+x_2 (d ln(γ_2 ))/(dx_1 )=0. Si el coeficiente de actividad del componente 1 se calcula como ln(γ_1 )=βx_2^2, siendo β una constante, entonces el coeficiente de actividad del componente 2 se calcula como:

• ln(γ_2 )=βx_2^2

• ln(γ_2 )=βx_2

• ln(γ_2 )=βx_1^2

• ln(γ_2 )=βx_1