Question 1

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente el comportamiento de una solución no ideal (real) que presenta una desviación positiva de la Ley de Raoult desde una perspectiva termodinámica?

Accepted Answer

Las fuerzas de atracción entre soluto y solvente son menores que las fuerzas en los componentes puros, lo que resulta en un

\Delta H_{mezcla} > 0

.

Answer

El proceso es espontáneo debido exclusivamente a que el cambio de entropía de mezcla (

\Delta H_{mezcla} > 0

) es igual a cero.

Answer

Las fuerzas de atracción entre soluto y solvente son mayores que las fuerzas en los componentes puros, resultando en un

\Delta H_{mezcla} > 0

.

Answer

La mezcla es siempre azeotrópica de mínima presión de vapor y ocurre con una contracción del volumen total del sistema.

Question 2

De acuerdo con la ley de Henry y los principios termodinámicos de la solubilidad, ¿cómo afecta el aumento de la temperatura a la solubilidad de un gas en un solvente líquido a presión constante?

Accepted Answer

La solubilidad disminuye porque el proceso de disolución es generalmente exotérmico y el aumento de temperatura favorece la fase gaseosa por entropía.

Answer

La solubilidad aumenta siguiendo una relación exponencial de tipo Arrhenius, independientemente de la naturaleza química del gas.

Answer

La solubilidad permanece constante ya que la constante de Henry (

\Delta H_{mezcla} > 0

) es una propiedad intensiva que no depende de la temperatura del sistema.

Answer

La solubilidad aumenta porque el aumento de la energía cinética permite que más moléculas de gas rompan la tensión superficial del líquido.

Question 3

Con respecto a las propiedades coligativas y el factor de van't Hoff (

\Delta H_{mezcla} > 0

), ¿cuál es el comportamiento esperado del punto de congelación de una solución acuosa

0.1 m

de cloruro de magnesio (

MgCl_2

) en comparación con una solución

0.1 m

de sacarosa (

C_{12}H_{22}O_{11}

)?

Accepted Answer

El punto de congelación de la solución de

\Delta H_{mezcla} > 0

será significativamente menor, debido a que el soluto es un electrolito fuerte que se disocia incrementando el número de partículas en solución.

Answer

Ambas soluciones presentarán el mismo punto de congelación ya que las propiedades coligativas dependen únicamente de la concentración molal del soluto.

Answer

El punto de congelación de la solución de sacarosa será menor porque su masa molar es mayor, aumentando la densidad de la solución.

Answer

La solución de

\Delta H_{mezcla} > 0

tendrá un punto de congelación mayor debido a que las fuerzas interiónicas reducen la presión osmótica efectiva.

Question 4

Con respecto al análisis de las curvas de solubilidad y la saturación de soluciones, ¿qué ocurre si una solución saturada de un sólido cuya disolución es endotérmica se enfría lentamente en un sistema libre de perturbaciones?

Accepted Answer

La solución puede volverse sobresaturada, conteniendo temporalmente más soluto disuelto del que dicta el equilibrio termodinámico a esa temperatura.

Answer

El exceso de soluto se sublima inmediatamente para mantener el equilibrio de fases entre el sólido y el vapor.

Answer

La solución se vuelve ideal, cumpliendo estrictamente con la Ley de Raoult al reducirse las interacciones moleculares.

Answer

La solubilidad del sólido aumenta automáticamente para compensar la pérdida de energía térmica del solvente.

Question 5

¿Cuál es la condición termodinámica necesaria para que una mezcla de dos líquidos se comporte como una 'solución ideal' de acuerdo con el modelo de Raoult?

Accepted Answer

El cambio de entalpía de mezcla (

\Delta H_{mezcla} > 0

) debe ser igual a cero y el volumen de mezcla (

0.1 m

) también debe ser cero.

Answer

La energía libre de Gibbs de mezcla (

\Delta H_{mezcla} > 0

) debe ser positiva para asegurar la estabilidad térmica.

Answer

El cambio de entropía de mezcla (

\Delta H_{mezcla} > 0

) debe ser igual a cero, indicando que no hay desorden adicional.

Answer

Las fuerzas intermoleculares A-B deben ser significativamente mayores que las fuerzas A-A y B-B para evitar la evaporación.

Question 6

Con respecto a las soluciones de electrolitos reales, ¿por qué el factor de van't Hoff observado (

\Delta H_{mezcla} > 0

) suele ser menor que el valor teórico esperado basándose en la estequiometría de la sal en soluciones concentradas?

Accepted Answer

Debido a la formación de pares iónicos en la solución, lo que reduce el número efectivo de partículas independientes que afectan las propiedades coligativas.

Answer

Debido a que el aumento de la viscosidad del solvente impide que la temperatura de ebullición se eleve de acuerdo con la Ley de Raoult.

Answer

Debido a la repulsión electrónica entre los iones y las moléculas del solvente, lo que genera una desviación negativa de la entropía de mezcla.

Answer

Debido a que los electrolitos fuertes se vuelven no electrolitos a altas concentraciones por un proceso de polimerización.

Question 7

Con respecto a la termodinámica de las soluciones, ¿cuál es la descripción correcta de la Energía Libre de Gibbs de mezcla (

\Delta H_{mezcla} > 0

) para que se forme una solución homogénea y estable a presión y temperatura constantes?

Accepted Answer

El

\Delta H_{mezcla} > 0

debe ser negativo, ya que la formación de una solución es un proceso espontáneo que requiere una disminución de la energía libre del sistema.

Answer

El

\Delta H_{mezcla} > 0

debe ser positivo, impulsado por el aumento de la entalpía resultante del rompimiento de enlaces intermoleculares.

Answer

El

\Delta H_{mezcla} > 0

debe ser estrictamente igual a cero, indicando que el sistema ha alcanzado el equilibrio entre las fases pura y mezclada.

Answer

El

\Delta H_{mezcla} > 0

solo es relevante en soluciones ideales, ya que en soluciones no ideales el proceso se rige exclusivamente por el volumen de exceso.

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