Saltar navegación

Sesión 4 Unidad 2(11-12-24) - Contenido educativo

Ajuste de pantalla

El ajuste de pantalla se aprecia al ver el vídeo en pantalla completa. Elige la presentación que más te guste:

Subido el 15 de diciembre de 2024 por M. Jesús V.

56 visualizaciones

Más información Transcripción

Descargar la transcripción

contiene una disolución formada por 40 gramos de benceno y 60 gramos de tolueno a 50 grados centígrados. 00:00:00
Calcular la presión parcial de cada componente en el vapor en equilibrio con la disolución anterior en milímetros de mercurio, 00:00:16
la presión parcial de cada uno de los componentes y la presión total de la mezcla. 00:00:24
También te lo piden en milímetros de mercurio. 00:00:30
Te dan las presiones parciales en estado puro, perdón, la presión en estado puro que es, lo tenéis aquí, 271 milímetros de mercurio y la del tolueno, las masas atómicas del carbón y del hidrógeno. 00:00:33
¿Vale? Bueno, entonces, sabemos de esto que, como se trata de compuestos volátiles, se va a establecer un equilibrio entre su fase líquida y su fase gaseosa. 00:00:51
La presión de vapor de cada uno de ellos, componentes líquidos de una disolución, es su A con el superíndice 0 y con su fracción molar en la disolución, XOA. 00:01:07
Según la ley de Raúl. Vamos a escribir en la pizarra. Según la ley de Raúl. 00:01:20
María Jesús, no se ve la pizarra. 00:01:28
Ay, perdón. Muchas gracias. A ver, voy a compartir. 00:01:32
¿Dónde estamos? Comparte pantalla. 00:01:39
No habéis visto nada entonces de esto, ¿no? El denunciado. 00:01:55
Le he estado dictando, pero no la habéis visto. Entonces, es lo que os he dicho. El recipiente que contiene una disolución formada por 40 gramos de benceno y 60 de tolueno. 00:01:59
Te pide calcular, te da los gramos y también me da la opción de calcular los pesos moleculares porque me da las masas atómicas. 00:02:13
Me pide calcular la presión parcial de cada componente en el vapor en equilibrio con la disolución anterior en milímetros de mercurio y la presión total de la mezcla gaseosa, también en milímetros de mercurio. 00:02:21
Y me da estos datos, la presión de vapor en el benceno puro es 271 milímetros de mercurio y la del tolueno 92,6 milímetros de mercurio. 00:02:34
Entonces, lo que os decía es que al tratarse de compuestos volátiles se establecerá un equilibrio entre su fase líquida y su fase gaseosa. 00:02:47
La presión de vapor de cada uno de ellos, de sus componentes líquidos, en una disolución, está relacionada con la presión de vapor de dicho componente cuando está puro y con su fracción molar en la disolución. 00:02:58
Entonces, lo vamos a poner aquí en el PINE, según la ley de Raoult, por ejemplo, para A, presión de A es igual a presión de A en estado puro por su fracción molar, presión de A en la disolución, ¿vale? Eso para cada uno de ellos. 00:03:13
Entonces, a ver, ¿qué datos tenemos? ¿Cómo lo resolvemos? Pues tenemos que, para calcular la de cada uno de ellos, vamos a calcular la presión del benceno, será la presión del benceno en estado puro, por su fracción molar, vamos a poner X del benceno, y para el tolueno lo mismo, la presión del tolueno será igual a la presión del tolueno en estado puro, 00:03:34
donde está puro 00:04:04
por la fracción molar del tolueno 00:04:09
entonces vamos a calcular primero el número de moles de cada uno de ellos 00:04:11
y luego sumamos 00:04:17
calculamos el número de moles totales y después calculamos la fracción molar 00:04:20
de cada uno de ellos, como resulta que me dan las presiones 00:04:25
de ellos cuando están puros, pues vamos a poder calcular lo que me piden 00:04:28
Entonces, número de moles de benceno, vamos a calcularlo. Sabemos que tenemos cuántos gramos, tenemos, bueno, los datos, teníamos 40 gramos de benceno, si cogéis el ejercicio, si lo tenéis en el aula habitual, tenemos 40 gramos de benceno y tenemos 60 gramos de tolueno. 00:04:33
ahora os digo yo ya las especies moleculares calculadas 00:05:02
entonces vamos a calcular el número de moles de benceno 00:05:05
si tenemos, lo podemos hacer con factores de conversión 00:05:08
o con la fórmula, número de moles, número de gramos entre la masa molar 00:05:12
entonces ponemos 40 gramos de benceno 00:05:16
por el factor de conversión 00:05:20
un mol de benceno 00:05:24
o C6H6, son 78 gramos de pesa. 00:05:28
Entonces esto me sale 0,5128 moles de benceno. 00:05:36
C6H6, el número de moles, vamos a calcular ahora de tolueno. 00:05:47
lo calculamos con factores de conversión 00:05:54
como tenemos 60 gramos de tolueno 00:06:00
lo multiplicamos por el factor de conversión 00:06:02
un mol de tolueno 00:06:07
la masa molar es 92 gramos 00:06:09
lo que pesa, entonces, bueno, hemos dicho antes 00:06:16
no hemos tachado los gramos, tachamos los gramos 00:06:18
de benceno, con los gramos de benceno 00:06:21
y me quedan moles de benceno, ¿vale? 00:06:25
Y lo mismo aquí, tenemos gramos de tolueno 00:06:31
con gramos de tolueno 00:06:34
y me da 00:06:39
exactamente 00:06:40
0,65 00:06:48
5, 6, 5, 2, 1, 7 moles de tolueno. 00:06:50
Bueno, pues ahora lo que vamos a calcular, porque necesitamos para calcular las fracciones molares, necesitamos el número de moles totales. 00:07:01
Entonces, el número de moles totales, el número de moles totales, será igual a la suma, ¿vale? 00:07:09
Sumamos los dos, 0,5128 más 0,65217 moles, estos son del seno y estos son de tolueno, 00:07:17
y me da 1,16497, vamos a calcular la fracción molar de cada uno de ellos. 00:07:38
¿Por qué necesito saber la fracción molar? 00:07:50
Porque para calcular la presión parcial de cada componente, que es esta, están aquí, 00:07:53
las presiones parciales del benzeno y del tolueno, necesito calcular, 00:07:59
Necesito la presión de vapor en estado puro de cada uno de ellos para calcular las dos fracciones molares. 00:08:05
Primero vamos a calcular la fracción molar del benceno, es igual al número de moles del benceno, n moles del benceno, dividido entre moles totales, igual al número de moles del benceno. 00:08:14
¿Cuántos moles teníamos de benceno? Pues tenemos 0,5128 moles de C6H6 y 16497. 00:08:42
Y esto me da, no tiene unidades, porque son moles entre moles, ¿vale? Moles totales. 00:09:00
Y esto me da 0,44, 0,18, que esto es aproximadamente 0,44. 00:09:06
y número de moles, perdón, fracción molar del tolueno, sabemos que luego la suma de las fracciones 00:09:26
molares me tiene que dar 1, ¿vale? Fracción molar del tolueno es igual a 0, número de moles de tolueno 00:09:35
que son estos, 0,65217 dividido entre moles totales, que son 1,16497 moles, entonces sabemos 00:09:44
porque moles con moles, moles con moles, me queda sin unidades. 00:10:10
La fracción molar me da 0,56, 0,5598, aproximadamente 0,56. 00:10:16
Y si sumamos 0,44 más 0,56, me tiene que dar 1, ¿vale? La suma de las fracciones molares es igual a 1. Bueno, ya tenemos las fracciones molares, ya podemos calcular la presión del benceno parcial que ejerce es igual a la presión de vapor del benceno en estado puro, 00:10:34
me decían que era, lo tengo yo aquí, a ver, el benceno en estado puro, 271 milímetros 00:11:04
de mercurio, 271 milímetros de mercurio por la fracción molar del mercurio, perdón, 00:11:10
la fracción molar del benceno, que es 0,44, sin unidades. Entonces, el resultado de la 00:11:20
presión me da el milímetro de mercurio, que esto es 119,24, 119,24 milímetros de 00:11:28
mercurio. Vale, y la presión de vapor parcial del tolueno, uy, mal, uf, vale, la presión 00:11:37
del tolueno es igual a la presión del tolueno, esta es la presión parcial del tolueno, la 00:11:55
presión de vapor del tolueno en estado puro por sufracción molar X del tolueno. Y esto 00:12:22
es igual a, la presión del tolueno en estado puro es 92,6 milímetros de mercurio por la 00:12:28
fracción molar del tolueno, la fracción es 0,56. Como veis, como 92,6 viene en milímetros 00:12:42
de mercurio, el resultado me da en milímetros de mercurio, y esto es exactamente 51,85 milímetros 00:12:52
de mercurio, ¿vale? Bueno, pues lo que me pedían era, fijaos, calcular la presión 00:13:03
parcial de cada componente, ya la tenemos, ahora la presión total de la mezcla se obtiene 00:13:11
sumando cada una de las presiones parciales. 00:13:17
Entonces, nos vamos a calcular la presión total. 00:13:20
La presión total es igual a la presión parcial del tolueno más la presión parcial del benceno. 00:13:25
Y esto es, pues la del tolueno exactamente es 51,85 milímetros de mercurio, esta, más la del benceno que es 119,24, que la tenemos calculada, 119,24 milímetros de mercurio. 00:13:50
y esto sumando me da 171,09, hemos resuelto este problema. 00:14:17
Vamos a calcular, ahora vamos a ver, veréis, vamos a hacer uno que hay aquí una errata, 00:14:26
y entonces lo voy a hacer, veréis, en la unidad, aquí, en la unidad de problemas resueltos. 00:14:31
Entonces, hay uno que es el número 3, que tiene al final, hay una errata a la hora de despejar, entonces le vamos a hacer este, ¿vale? 00:14:41
Luego os fijáis aquí, cuando lo repaséis, que tenéis aquí al despejar la K, fijaos, incremento de temperatura de ebullición es igual a K ebulliscópica por molalidad. 00:14:53
entonces al despejar la K 00:15:05
es igual a incremento de T 00:15:08
dividido entre la molalidad 00:15:11
está al revés 00:15:12
vamos a hacerle, le repasamos así 00:15:13
y luego ya pues 00:15:15
el próximo día empiezo la unidad 00:15:18
y ya cuando empecemos las prácticas 00:15:20
os voy diciendo que hay 00:15:23
hasta ahora os habéis apuntado 00:15:25
tenemos dos grupos 00:15:26
está en la lista de espera 00:15:28
o sea que habrá tres turnos 00:15:31
y ya 20 personas 00:15:33
ya es bastante, es lo que os adelanto, acabo de verlo y está bastante lleno todo. A ver, 00:15:35
no sabemos si alguien se quedará o tendremos que hacer algo más o bueno, según. Voy leyendo 00:15:45
el enunciado del ejercicio. Dice, una disolución que contiene 0,604 gramos de naftaleno, el 00:16:00
naftaleno es el soluto y el disolvente te dice, en 20 gramos de cloroformo, está dando los 00:16:08
gramos del disolvente, que es el cloroformo, ¿vale? Hierve a 62,11 grados centígrados. 00:16:15
O sea, está diciendo que la temperatura de ebullición de la disolución es 62,11 grados centígrados. 00:16:24
Dice, el cloroformo puro, que es el disolvente, hierve a 61,2. 00:16:33
Fijaos que el disolvente tiene un punto de ebullición más bajo que la disolución, después de añadirle el soluto, que es el naftaleno. 00:16:37
Esto se trata de aumento bulloscópico. 00:16:45
Al añadir un soluto, aumenta a un disolvente, un soluto no volátil, aumenta el punto de ebullición, ¿vale? 00:16:47
Bueno, pues ni iónico en este caso, porque luego hablamos, haremos otro ejercicio del otro tipo, donde ya se disocia, ¿vale? 00:16:56
Entonces, me están hablando de una disolución que contiene 0,1, vamos a ponerlo en azul, empiezo. 00:17:04
Es el número 3, el número 3 del final de la unidad, del final de la unidad 2. ¿Estáis ahí? Yo estoy aquí hablando, no sé si hay gente o no hay gente. ¿Estáis ahí? 00:17:15
Sí, sí, estamos. 00:17:32
es el C10H8, en 20 gramos de cloroformo, que es el disolvente, cloroformo, 00:18:02
Hierve a 62,11 grados centígrados. 00:18:16
Eso es la disolución. 00:18:34
La disolución, ¿vale? El cloroformo puro hierve, el disolvente puro hierve a 61,2 grados centígrados. 00:18:35
Vemos que el disolvente puro tiene un punto de ebullición más pequeño. 00:18:59
Hay un aumento ebulloscópico. 00:19:03
Aquí lo que te pide, como ya vamos a poder calcular el incremento de T, 00:19:05
encontrar la constante molal de ebullición del cloroformo. 00:19:10
Sabéis que cada disolvente tiene su constante molal. 00:19:12
Hallar, hallar la constante molal de ebullición. 00:19:15
Del cloroformo. 00:19:29
Del cloroformo. 00:19:36
Pues vamos a poner el aumento ebulliscópico, esta es una propiedad coligativa del aumento ebulliscópico. 00:19:37
La fórmula era la siguiente, incremento de T es su E, o sea, lo que aumenta la temperatura, 00:19:50
esa diferencia entre la temperatura de ebullición de la disolución, que es mayor al añadirle soluto, 00:19:55
menos la temperatura de ebullición del disolvente puro, que es más, en este caso esto es lo que me piden, 00:20:01
del cloroformo por la molalidad del enactalén, ¿vale? 00:20:08
Voy a calcular porque me están dando datos del soluto, me están dando también datos del disolvente, 00:20:17
Entonces, también me dicen las temperaturas. Voy a poder calcular el incremento de T, ¿vale? Esto lo voy a poder calcular y la molalidad también, con lo cual despejo la K de ebullición, que es la que me están pidiendo, la constante molal de ebullición del cloroformo. 00:20:24
Entonces, incremento de T, incremento de T sube, es igual a la temperatura de ebullición de la disolución, que es mayor, porque es aumento, menos la temperatura de ebullición del cloroformo, del disolvente puro. 00:20:44
La evolución me dice que es 62,11 grados centígrados menos la temperatura de ebullición del disolvente puro, que es más pequeño, restando 0,91 grados centígrados. 00:21:09
Esto es incremento de T, ya lo tengo. Entonces, ahora voy a calcular la molalidad, la molalidad del naphtaleno, la molalidad es igual a los moles, sabemos por la fórmula, 00:21:26
de soluto dividido entre los kilogramos de disolvente puro, que me dan los gramos, ¿no? 00:21:47
Esto es igual. ¿Cuántos moles de soluto tenemos? ¿Cuántos gramos los moles? Bueno, 00:21:57
podemos calcular los moles de soluto, lo podemos calcular aparte. ¿Cuántos gramos de soluto 00:22:03
Tenemos 0,604 gramos de soluto dividido entre el peso molecular, vamos a ver lo que vale el peso molecular del naftaleno, si os dais cuenta, cuando veis el ejercicio también hay una errata, tenéis que tachar maltosa, pone maltosa aquí, es el peso molecular del naftaleno. 00:22:08
M del naftaleno, y dividido entre los kilogramos de cloroformo, ¿vale? 00:22:31
¿Cuántos kilogramos tenemos? Vamos a poner aquí, si teníamos, a ver los gramos que me dan, de 20 gramos de cloroformo. 00:22:44
Luego, los 20 gramos de cloroformo, si lo pasamos a kilogramos, no hace falta que haga el factor de conversión. 00:22:53
Si dividimos entre mil, son 0,020 kilogramos, ¿vale? 0,02 kilogramos de cloroformo, que es el disolvente. 00:23:01
Esto es igual a 0,604. 00:23:15
Miramos que teníamos de soluto, dividido entre el peso molecular, que exactamente es 12 por 10, son 120 más 8, 128, 128 gramos por mol. 00:23:20
Y dividido, bueno, los gramos con los gramos, ¿sabéis que lo simplifico? 00:23:40
verifico, gramos con gramos los moles se me suben kilogramos, por eso tengo la molalidad con esas unidades. 00:23:45
Esto es igual a, vamos a ver, dividido entre 0,02 kilogramos de cloroformo, 00:23:53
Y exactamente, vamos a ver, que la molalidad me da, al dividirlo, 0,2359 molal. 00:24:00
Y molal significa moles de soluto por kilogramos de disolvente. 00:24:20
esto es lo que me da la molalidad 00:24:30
vale, pues ahora ya tengo 00:24:35
todo, tengo todos los datos 00:24:37
porque me piden la constante 00:24:39
ya tengo incremento de T 00:24:41
lo tengo aquí 00:24:42
incremento de T 00:24:43
de ebullición 00:24:46
que es de 91 grados centígrados 00:24:48
que es donde está el error también 00:24:51
en el ejercicio 00:24:53
incremento de T 00:24:54
dividido entre molalidad 00:24:56
Esto es igual, incremento de T, 0,91 grados centígrado, dividido entre la molalidad, es 0,2359 unidades, son moles por kilogramo. 00:25:00
Entonces la K, veis como las unidades me da grados centígrados partido por molalidad, exactamente, entonces son 3,86 grados centígrados partido por molalidad, no por moles, ¿vale? 00:25:24
Ok, eso es, ya está. Bueno, pues ahí es donde había una pequeña rata. Vamos a ver, vamos a borrar esto. No sé cuánta gente hay aquí, muy poquitos. ¿Me estáis siguiendo? ¿Entendéis? 00:25:47
Sí, sí. 00:26:09
¿Se entienden los problemas? Igual voy demasiado despacio. 00:26:10
No, se entienden bien. 00:26:14
Es que no sé, ya sabes que, bueno, pues siempre habrá gente que hace mucho que no lo ve y necesite, pues bueno, por eso vamos un poco despacio. A ver, mejor así. Luego los que tenéis en la tarea va a ser fácil, los vais a hacer fácilmente. El otro día os dije el truco, depende cuando os den la constante negativa, pero se puede hacer de dos maneras. Lo vais a poder resolver bien. 00:26:15
si por ejemplo queréis hacerlos 00:26:42
bueno, no, no os quiero liar 00:26:46
venga, vamos a hacer otro, a ver 00:26:48
a ver cuál hacemos ahora 00:26:50
vamos a considerar este, por ejemplo 00:26:51
este dice, si se considera 00:26:54
que el agua del mar 00:26:56
es una disolución 00:26:58
vamos a ver 00:27:00
lo escribimos, si se considera 00:27:01
que 00:27:05
el agua del mar 00:27:11
Es una disolución al 3,5%, 3,5% en peso, en peso de cloruro de sodio. 00:27:13
Esta concentración, calcular, calcular lo primero, vamos a poner lo primero. 00:27:39
Ah, la temperatura a la que el agua del mar se congela. 00:27:49
La temperatura a la que el agua del mar se congela. 00:27:56
congelará a la temperatura más baja del agua o más alta, al añadir la sal. 00:28:09
El agua del mar contiene sal, es un soluto, ¿vale? 00:28:19
Entonces, estamos hablando de… 00:28:23
Bueno, pues, hablamos del descenso crioscópico. 00:28:27
crioscópico. La temperatura a la que el agua del mar se congela es inferior a la que lo 00:28:38
hace el agua pura. Entonces, este descenso crioscópico está relacionado con la cantidad 00:28:46
de soluto que haya en disolución. ¿Cómo se relaciona este descenso crioscópico? Sabíamos 00:28:53
el incremento de T. El incremento de T crioscópico es una sal que se disocia. Luego había que 00:28:58
tener en cuenta el factor de Van't Hoff y por la K crioscópica del agua y por la molalidad, 00:29:07
que aparece la I. Bueno, pues los datos que me dan, me dan estos datos, me dicen que I 00:29:19
¿Vale? 1,8. ¿Vale? Y la casu fei, quioscópica, es igual a 1,86 grados centígrados partido por molalidad. 00:29:26
Bueno, o también podemos ponerla así, molalidad, o también podemos ponerla que es igual a 1,86 grados centígrados, como la molalidad son moles partido por kilogramo, ¿vale? 00:29:42
O sea, quiere decir que de estas dos formas está bien, pero una cosa es molalidad y otra es mol, ¿vale? Como la molalidad es mol partido por kilogramo, el kilogramo sube arriba, aquí. 00:30:00
Bueno, pues de las dos formas se puede poner el dato. Bueno, pues la ecuación nos queda de esta manera. ¿Y qué me están pidiendo? La temperatura a la que congela el agua del mar que tiene sal. Como es de exceso crioscópico, seguro que es más baja que la del agua pura, ¿vale? 00:30:11
Entonces, me dicen también la masa molar, otro dato, la masa molar M de cloruro de sodio es igual a 58,5 gramos por mol. 00:30:33
Bueno, pues entonces tenemos aquí la ecuación y ¿qué es lo que tenemos que calcular? 00:30:55
Pues, como me piden la temperatura a la que congela el agua del mar, me piden la temperatura de congelación de la disolución, porque el agua del mar es una disolución, ya tiene sal. Entonces, necesito saber este incremento de T. 00:31:03
Bueno, pues este incremento de T será igual a la I, que también me la dan, por la Kc, que me la dan, por la molalidad. 00:31:19
Pero la molalidad no la conocemos, hay que calcular la molalidad. 00:31:28
Luego, para calcular el incremento de T necesito calcular la molalidad, ¿vale? 00:31:32
Bueno, entonces sabemos que en 100 gramos de disolución, ¿cuántos gramos hay de agua? 00:31:38
Como me dicen que es del 3,5% en peso, en 100 gramos de disolución, a ver los gramos que tenemos, tengo 3,5 de sal, de NACL, y tengo, y de agua, ¿cuántos me quedan? 00:31:45
Los de agua tendré 100 menos 3,5 gramos y esto es igual a 96,5 gramos de H2O, que es el disolvente, el agua. 00:32:09
Bueno, estos son los gramos, luego se lo pasa a kilogramos, lo divido entre mil, entonces la molalidad, vamos a calcular la molalidad, que os he dicho que para calcular este incremento de T, la I la conozco, la K también la conozco, pero necesito saber la molalidad, ¿vale? 00:32:30
Entonces, la molalidad es igual a los moles de soluto dividido entre los kilogramos de disolvente. 00:32:50
Estos moles de soluto, bueno, los puedo calcular aquí aparte porque luego en la siguiente parte del problema a lo mejor lo necesito saber. 00:33:08
Entonces, los moles de soluto a partir de los gramos de soluto, que tenemos 3,5 gramos, tengo que 3,5 gramos de NaCl lo multiplico por sé que un mol de NaCl pesa 58,5 gramos de NaCl. 00:33:15
Tacho los gramos, gramos de NaCl, gramos de NaCl y me da, esto es igual a, ¿cuántos moles? 0,0598 mols de NaCl, ¿vale? 00:33:45
Bueno, entonces, para calcular la molalidad necesitaba moles de soluto, que ya lo tengo, entre los kilogramos de disolvente. 00:34:07
De disolvente tengo 96,5 gramos, entonces luego tenemos que ver cuántos kilogramos son, ¿vale? 00:34:19
Entonces, esto me da, a ver, la molalidad, moles de soluto son 0,0598 moles dividido entre, de kilogramos son 0,0965 kilogramos. 00:34:28
Exactamente, alguien puede hacer la división 00:34:56
0,62 moles por kilogramo 00:35:00
Me da la molalidad 00:35:03
0,62 moles por kilogramo 00:35:04
Esta es la molalidad 00:35:12
La molalidad, a ver cómo la pongo 00:35:13
Aquí está 00:35:17
Molalidad 00:35:18
¿Vale? 00:35:21
¿Sí? Luego ahora ya aplico la fórmula para hallar incremento de T, esta, voy a borrar el enunciado, tengo más espacio, ya puedo calcular el incremento de T y una vez calculado el incremento de T, como sé que el incremento de T, ahora os digo, es en descenso crioscópico, ahora lo hacemos, vemos como sabemos la temperatura de congelación del agua pura, 00:35:23
Podemos calcular la temperatura de congelación del agua, de la disolución. 00:35:48
Entonces, tenemos que el incremento de T, 00:35:57
incremento de T, decíamos que era igual a I, bueno, lo tenemos aquí, a I por caso C y por la molalidad. 00:36:10
Y aplicamos datos y tenemos que I vale 1,8, que me lo dan, 1,8, y tal cual. 00:36:20
Sabemos que el NaCl, os recuerdo que el NaCl se disocia en Na positivo más TN negativo. 00:36:28
Tenemos más iones, ¿vale? Os acordáis que lo expliqué el otro día. 00:36:36
Entonces, teóricamente sería 2, es un poco menor por las asociaciones moleculares que dije. 00:36:40
Entonces, 1,8 por la constante, caso C, que es 1,86 grados centígrados partido por molalidad 00:36:46
Y por la molalidad que exactamente me ha salido, 0,62 molal. 00:37:03
Y me da en grados centígrados. 00:37:24
Este incremento de T me da 2,08 grados centígrados. 00:37:29
Quiere decir que este incremento de T me da positivo, pero sé que es descenso crioscópico. 00:37:38
Luego la temperatura va a bajar porque la temperatura del disolvente puro de congelación es mayor que la de la disolución. 00:37:44
Es descenso crioscópico. 00:37:53
Yo sé que el incremento de T es igual a la temperatura de congelación del disolvente menos la temperatura de congelación ecológica de la disolución, ¿vale? 00:37:54
Entonces, si despejo la temperatura de congelación de la disolución, la paso al primer miembro, que es la que me piden, 00:38:14
es igual a la temperatura de congelación del disolvente, 00:38:43
esta, he dicho, la temperatura de congelación de la disolución la pasa al primer miembro con signo positivo 00:38:51
y ahora el incremento de T que está en el primer miembro pasa restando menos incremento de T y ya lo tengo. 00:38:56
La temperatura de congelación del, perdón, esta es disolvente, disolvente, ¿vale? 00:39:05
Bueno, la del agua pura es 0 grados centígrados menos el incremento de T es 2,08 grados centígrados y esto me da menos 2,08 grados centígrados, que esta es la que me están pidiendo la temperatura de congelación de la disolución, ¿vale? 00:39:13
En el agua del mar, es decir, con esa concentración, es más baja. 00:39:43
Veamos, descenso crioscópico. 00:39:48
Descenso crioscópico. 00:39:53
Ya está. 00:39:58
Bueno, este es un apartado. 00:40:00
Entonces, otro apartado que me dicen es, calcula la presión osmótica. 00:40:04
A ver, borro. 00:40:10
Como tengo aquí los datos, los voy poniendo. 00:40:13
Bueno, a ver. 00:40:37
Calcula el apartado B del problema. 00:40:40
Calcula la presión osmótica. 00:40:44
La presión osmótica. 00:40:51
Suponiendo que la densidad del agua del mar, 00:40:58
Con estos datos, ¿qué me hace suponer? Suponiendo que la densidad del agua del mar es igual a un gramo por centímetro cúbico, ¿vale? 00:41:01
a una temperatura de 25 grados centígrados. 00:41:27
Bueno, pues ahora la presión osmótica, 00:41:33
os acordáis de la fórmula de la presión osmótica, 00:41:36
que era pi es igual a I, 00:41:40
que en este caso también está el factor de Van Gogh, 00:41:43
se disocia el cloro de sodio por M, 00:41:46
que es la molaridad, por R y por T. 00:41:50
Bueno, entonces, T la conocemos porque me dice a 25 grados centígrados, que son grados Kelvin, hay que ponerla, pues 273 más 25, R la conocemos, que es la constante, y también que es 1,8, y M es la molaridad. 00:41:54
Entonces, la molaridad es igual a moles de soluto, repasemos, dividido entre litros de disolución. 00:42:13
Disolución. Vale. Entonces, moles de soluto los hemos calculado antes. 00:42:32
Moles de soluto tenemos igual a 0,0598 moles de NaCl. 00:42:37
Y tenemos 100 gramos de disolución. 00:42:54
Entonces, tenemos la masa, sabemos que la masa es igual al volumen por la densidad 00:43:01
Necesitamos el volumen, el volumen lo despejamos 00:43:09
Entonces el volumen es igual a la masa entre la densidad que me han dado 00:43:14
La masa son 100 gramos y la densidad es 1 gramo por centímetro cúbico 00:43:19
Entonces, tachamos los gramos y los centímetros cúbicos me suben arriba y me queda 100 centímetros cúbicos, que es igual, equivalen a 100 mililitros, como queremos litros, que esto es igual a 0,1 litros. 00:43:26
Porque sabéis que 100 mililitros, vamos a hacerlo, multiplicamos por el factor de conversión que necesitamos litros. 00:43:52
Un litro equivale a mil mililitros, ¿vale? 00:44:03
Entonces, este es el factor de conversión, lo hemos multiplicado por este factor y me da el resultado en litros. 00:44:09
100 entre mil, 0,1 litro. 00:44:17
Ya tenemos el volumen en litros. 00:44:21
Luego ya podemos calcular la molaridad, porque habíamos dicho que para calcular la presión osmótica, 00:44:24
en este caso es una disolución iónica, se disocia, ¿vale? 00:44:34
El soluto había que multiplicar por el factor de Van Gogh, por la molaridad, por R y por T. 00:44:39
Bueno, pues ya tenemos la molaridad, la podemos calcular vivo. 00:44:46
La molaridad son moles de soluto, que lo tenemos, moles de soluto son 0,0598 moles, dividido entre el volumen que era 0,1 litro, 0,1 litro, ya tenemos en moles por litro. 00:44:49
Y esto me da exactamente la molaridad 0,598 moles por litro, ¿vale? 00:45:11
Ya podemos calcular ahora la presión osmótica. 00:45:22
Aplicando la fórmula, entonces la presión osmótica, a ver si puedo hacerlo aquí, 00:45:27
la presión osmótica es igual a I por la molaridad, por R y por T. 00:45:32
Esto es igual. La I vale 1,8 por la molaridad, que es 0,598 moles por litro. 00:45:41
0,598 moles por litro por la constante, que es 0,082 atmósferas. 00:45:58
por litro partido por K mol, y por la temperatura en Kelvin, que sabemos que son 25 grados centígrados, 00:46:11
lo pasamos a Kelvin, que son 273 más 25 K Kelvin. 00:46:22
Estos son 298 K. 00:46:30
Bueno, multiplicamos en la fórmula que estamos aplicando por 298 K. 00:46:36
Vamos a tachar los grados Kelvin, los moles, con los moles, los litros, con los litros. 00:46:42
Simplificamos y el resultado me va a dar en atmósferas, porque es una presión lo que estamos calculando. 00:46:52
¿Vale? Entonces el resultado me da igual a 26,3 atmósferas, 26,3 atmósferas, esto es lo que me da, ¿vale? 00:46:57
Bueno, pues vamos a dejar ahora los problemas, vamos a ver ya por último la unidad, estamos con esta, resolución de problemas. 00:47:14
Vamos a empezar un poquito a ver qué es lo que vamos a estudiar en el tema, en principios de la termodinámica, en esta unidad que es la unidad 3. 00:47:37
Vamos a ver, ya os he puesto esta mañana todos los datos para que podáis, vamos, las unidades en los tres tipos, modelos que tenéis. 00:47:56
Lo que sí que antes de empezar esta unidad ya hoy o mañana os voy a poner un examen de la unidad 1, que no le hemos puesto todavía, como estáis haciendo la tarea, que se le vais a hacer, pues os puedo dar, por ejemplo, dos opciones para que podáis tener algún fallo. 00:48:06
Este hipotés son 10 nada más y solo hacéis en poco tiempo, en cada un tiempo para que lo contestéis. Y eso ya automáticamente queda guardado para a la hora luego de hacer el recuento de los dos puntos, ¿vale? 00:48:26
con una serie de, como vais a hacer tareas, vais a entregar alguna práctica, vais a hacer estas cuestiones de cada unidad, pues lo llaman examen, pues luego vais a tener 11 o 12 notas en total, ¿vale? 00:48:41
Que sumadas, máximo, se valen dos puntos. 00:48:55
Entonces, vais a tener aquí una introducción de la unidad de termodinámica, principios de la termodinámica. 00:49:00
Vamos a ver los cambios de estado que hemos ido repasando, que ya hemos repasado, ya hemos visto. 00:49:10
Ya podéis, vamos a ver primero la fusión y la solidificación, después la vaporización, ¿vale? 00:49:15
Que puede ser por evaporación y por ebullición, condensación y sublimación también, ¿vale? 00:49:24
Un poquito de los diagramas de fase, después vamos a ver la energía y sus transformaciones, 00:49:34
ecuaciones, vale, haremos bastantes ejercicios 00:49:42
hablaremos de entalpía 00:49:47
de entalpía estándar, vale 00:49:49
de formación y la ley de Hess 00:49:55
hablaremos un poquito de la entropía y la energía libre de Gibbs 00:49:58
los procesos espontáneos y luego resolución 00:50:03
de problemas, aquí hay un problema resuelto pero solamente uno, pero bueno, vamos a hacer 00:50:07
en esta unidad. Si yo, por ejemplo, en las semanas, como va a haber que hacer tres turnos, 00:50:11
ya veré a ver cómo lo podemos hacer. Si algún día se puede, pues se hace presencial, 00:50:18
aunque estéis haciendo prácticas. Ya lo intentaré. Y si no, pues las clases que no 00:50:24
se puedan hacer presenciales, pues en diferido se suben al aula también. De tiempo vamos 00:50:28
bien. Ya vamos a empezar en la unidad tres, o sea que de tiempo vamos bien. Lo único 00:50:34
eso que coincide justo esta unidad con la realización de las prácticas de enero y algo de febrero. 00:50:40
Pero bueno, yo empezaré haciendo primeramente, empezaré por los ejercicios más elementales, más fáciles, 00:50:50
y luego ya os haremos de muchos tipos que son del estilo a los que tenéis en la tarea. 00:50:56
Entonces, es como la unidad 2, la tarea que tenéis, pues los ejercicios que hay en la tarea 2 00:51:04
vais a saber hacerlos porque estamos haciendo muy parecidos. 00:51:09
Bueno, entonces, con la introducción, los principios de la termodinámica, pues empezamos viendo lo que es la termodinámica. 00:51:15
¿Qué es la termodinámica? La parte de la ciencia que estudia los intercambios de energía que tienen lugar en los procesos, ¿vale? 00:51:28
la parte de la ciencia, que estudia los intercambios de energía que tienen lugar en los procesos. 00:51:37
Vamos a ver un vídeo, vamos, está muy curioso. Antes de empezar nada... 00:51:43
Las leyes de la termodinámica en 5 minutos. La idea en síntesis. Érase una vez un mundo 00:51:50
en el que existían objetos muy complejos, cosas como gases, sólidos o imanes. Sistemas 00:51:59
formados por millones y millones de pequeños elementos, tantos que intentar predecir el 00:52:05
comportamiento de todos ellos era una verdadera locura. Hasta que finalmente los físicos 00:52:10
comprendieron que podían estudiar el sistema en sí mismo, como una entidad, y ver qué propiedades 00:52:16
tiene a gran escala, sin atender a sus componentes más pequeños ni a las extrañas reglas que los 00:52:21
rigen, inaugurando de este modo la termodinámica, cuyos cuatro pilares son las leyes de la 00:52:26
termodinámica. Antes de nada, vamos a conocer a todos los que juegan aquí. Cojamos dos sistemas 00:52:31
termodinámicos, como estos dos globos llenos de gas. Si se nos ocurre unirlos por este conducto 00:52:37
con una pared móvil, seguramente pasará algo así. Lo que acaba de ocurrir es equilibrio mecánico. 00:52:42
Me explico. Hemos puesto en contacto dos gases a distintas presiones, por lo que el más presurizado 00:52:49
ha empujado la pared hasta que el otro no ha querido ceder más y ha empujado hacia el lado 00:52:54
contrario. Eventualmente, este tira y afloja acaba con la pared quieta, las presiones se 00:52:58
han igualado, hay equilibrio. Pero, eh, para mover el pistón es necesario realizar un 00:53:04
trabajo mecánico, el gas tiene que poner energía para hacerlo. ¿Y de dónde ha sacado 00:53:10
esta energía? Bueno, en estas situaciones lo que hacen los físicos es inventarse una 00:53:15
energía potencial de donde extraerla, la energía interna del gas. Y fijaos que para 00:53:21
que todo esto suceda, hay que pagar un precio. El volumen de los gases ha tenido que cambiar. 00:53:27
Pero traigamos otros sistemas. Cojamos dos sólidos a distintas temperaturas y pongámoslos 00:53:32
en contacto. Lo que ocurre es bien conocido. El cuerpo más caliente transferirá su energía, 00:53:37
en forma de calor, al más frío, hasta que sus temperaturas se igualen. Y entonces se 00:53:43
alcanzará el equilibrio térmico. ¿No te suena familiar? Hay dos magnitudes que tienen 00:53:48
que igualarse para que haya equilibrio. Este equilibrio requiere de una transferencia de 00:53:55
energía, la cual emana de la energía interna. Pero, ¿cuál es el análogo del volumen? ¿Cuál 00:54:00
es el precio a pagar por el equilibrio térmico? Pues los físicos del momento no sabían qué era, 00:54:06
así que le pusieron un nombre. Entropía. Bien, dicho todo esto, estáis listos para ver las 00:54:12
leyes. Vamos allá. La ley cero nos dice que si un cuerpo A y un cuerpo B están en equilibrio, 00:54:19
y el cuerpo B está a su vez en equilibrio con un cuerpo C, A y C están también en equilibrio 00:54:25
entre ellos. Y dirás, oh vaya crespo, qué sorpresa. Pues lo cierto es que esto no se 00:54:30
puede derivar de ninguna parte, por lo que hay que postularlo y considerarlo como verdadero. 00:54:36
Alguien tenía que poner la puntilla. En fin, vamos con la primera ley. Lo que dice, básicamente, 00:54:41
es que la energía se conserva, no puedes sacarla de la nada. Por ejemplo, si quieres que un gas 00:54:46
expanda para empujar un pistón, esta energía debe o bien tomarse de la energía interna del gas, 00:54:52
lo que reducirá su temperatura, o bien debe introducirse el gas en forma de calor. Nada 00:54:58
es gratis en el universo. Toca la favorita, la segunda ley. Esta surge en origen de estudiar 00:55:03
las máquinas térmicas y hay varias formas de expresarla, pero la más popular es que cualquier 00:55:09
proceso termodinámico aumenta o deja igual la entropía del universo, aunque en la mayoría de 00:55:13
los casos la aumenta. Puede ser que en tu pequeño sistema hayas conseguido disminuir la entropía, 00:55:19
pero siempre resulta que al hacer eso has aumentado la del resto del universo. Si te 00:55:24
estás preguntando qué demonios es la entropía y por qué tiene que aumentar siempre, no te molestes. 00:55:29
La entropía es una manifestación de algo que le ocurre a esos elementos que forman nuestro sistema, 00:55:35
pero estamos hablando de termodinámica, del conjunto en sí mismo. Aquí no nos importa su 00:55:40
interpretación microscópica. La entropía es una magnitud a gran escala y la teoría no nos dirá 00:55:45
mucho más sobre ella. Ey, pero Crespo, la entropía no era lo que medía el grado de desorden de un... 00:55:51
No se hacen spoilers en mi canal. Pero... Fuera de mi propiedad. Ok, me vuelvo a hacer cargadores. 00:55:57
Y por último, la tercera ley. Una de sus formas de denunciarse es que no se puede enfriar un 00:56:06
sistema termodinámico al cero absoluto en un número finito de procesos físicos. Vamos, 00:56:12
que el cero absoluto de temperaturas es inaccesible, solo podemos acercarnos a él, 00:56:17
nunca alcanzarlo. Sin duda, la termodinámica es capaz de predecir en un sinfín de sistemas 00:56:22
de características muy distintas. Sin embargo, no es capaz de dar un sentido físico a muchas 00:56:27
de sus entidades, como la temperatura y la entropía. Para eso, los físicos tuvieron que 00:56:33
esperar a una teoría que consiguiera trabajar con esos pequeños elementos tan 00:56:38
molestos la física estadística pero esa es una historia para otro vídeo y 00:56:42
recuerda si quieres más ciencia suscríbete y gracias por vernos 00:56:47
el siguiente día el próximo día ya empezaremos 00:57:02
empezaremos y daré teoría y empezar a hacer ejercicios 00:57:07
Materias:
Química
Niveles educativos:
▼ Mostrar / ocultar niveles
  • Formación Profesional
    • Ciclo formativo de grado superior
      • Primer Curso
      • Segundo Curso
Autor/es:
M J V
Subido por:
M. Jesús V.
Licencia:
Todos los derechos reservados
Visualizaciones:
56
Fecha:
15 de diciembre de 2024 - 19:26
Visibilidad:
Clave
Centro:
IES LOPE DE VEGA
Duración:
59′ 25″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1280x720 píxeles
Tamaño:
185.55 MBytes

Del mismo autor…

Ver más del mismo autor

EducaMadrid, Plataforma Educativa de la Comunidad de Madrid

Plataforma Educativa EducaMadrid