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Química. La ciencia central

Theodore E. Brown, Bruce E. Bursten, H. Eugene H. LeMay, Julia R. Burdge

Chapter 11

Fuerzas intermoleculares, líquidos y sólidos - all with Video Answers

Educators

Chapter Questions

02:49

Problem 1

Enumere los tres estados de la materia en orden de (a) desorden molecular creciente y (b) atracciones intermoleculares crecientes.

Tracy Tourville
Tracy Tourville
Numerade Educator

Problem 2

Mencione algunas propiedades de los líquidos y los soilides que reflejen la díferencia en el grado de orden de los dos estados.

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00:44

Problem 3

Para una sustancia dada, las densidades de las fases Ifquida y sólida suelen ser muy similares y muy diferentes de la densidad del gas. Explique.

Zachary Papazian
Zachary Papazian
Numerade Educator
06:21

Problem 4

El ácido benzoico, $\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_5 \mathrm{COOH}$, funde a $122^{\circ} \mathrm{C}$. La densidad en el estado líquido a $130^{\circ} \mathrm{C}$ es de $1.08 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^3$. La densidad del ácido benzoico sólido a $15^{\circ} \mathrm{C}$ es de 1.266 $\mathrm{g} / \mathrm{cm}^3$. (a) ¿En qué estado es mayor la distancia media entre las moléculas? (b) Explique la diferencia entre las densidades a las dos temperaturas en términos de la teoría cinética-molecular.

Shahina -
Shahina -
Numerade Educator

Problem 5

¿Por qué un aumento de temperatura puede hacer que una sustancia cambie sucesivamente de sólido a liquido a gas?

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Problem 6

(a) Explique por qué la compresión de un gas a temperatura constante puede licuarlo. (b) ¿Por qué llamamos fases condensailas a las formas liquida y sólida de una sustancia?

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03:00

Problem 7

¿Qué tipo de fuerza de atracción intermolecular opera entre: (a) todas las moléculas; (b) las moléculas polares; (c) el átomo de hidrógeno de un enlace polar y un átomo electronegativo cercano?

Ronald Prasad
Ronald Prasad
Numerade Educator

Problem 8

¿Qué tipo(s) de fuerzas intermoleculares tienen en común (a) Xe y metanol $\left(\mathrm{CH}_3 \mathrm{OH}\right)$; (b) $\mathrm{CH}_3 \mathrm{OH}$ y acetonitrilo $\left(\mathrm{CH}_3 \mathrm{CN}\right)$; (c) $\mathrm{NH}_3$ y HF.

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01:39

Problem 9

Describa las fuerzas intermoleculares que es preciso vencer para pasar las sustancias siguientes del estado liquido al gaseoso: (a) $\mathrm{Br}_2$; (b) $\mathrm{CH}_3 \mathrm{OH}$; (c) $\mathrm{H}_2 \mathrm{~S}$.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
07:00

Problem 10

¿Qué tipo de fuerza intermolecular explica las diferencias siguientes en cada caso? (a) $\mathrm{CH}_3 \mathrm{OH}$ ebulle a $65^{\circ} \mathrm{C}$, $\mathrm{CH}_3 \mathrm{SH}$ ebulle a $6^{\circ} \mathrm{C}$ (b) Xe es liquido a presión atmostérica y $120 \mathrm{~K}$, mientras que Ar es gaseoso. (c) $\mathrm{Kr}$, con peso atómico 84 , ebulle a $120.9 \mathrm{~K}$, mientras que $\mathrm{Cl}_2$, con peso molecular de 71, ebulle a $238 \mathrm{~K}$. (d) La acetona ebulle a $56^{\circ} \mathrm{C}$, mientras que el 2-metilpropano ebulle a $-12^{\circ} \mathrm{C}$.
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Jennifer Landry
Jennifer Landry
Numerade Educator
06:18

Problem 11

(a) ¿Qué significa el término polarizabilidad? (b) ¿Cuâl de los átomos siguientes cabe esperar que sea más polarizable: O, S, Se o Te? Explique. (c) Ordene las moléculas siguientes de menor a mayor polarizabilidad: $\mathrm{GeCl}_4, \mathrm{CH}_4$, $\mathrm{SiCl}_4, \mathrm{SiH}_4, \mathrm{GeBr}_4$. (d) Prediga el orden de los puntos de ebullición de las sustancias de la parte (c).

Shahina -
Shahina -
Numerade Educator
02:14

Problem 12

(a) 2 Por qué aumenta la intensidad de las fuerzas de dispersión al aumentar la polarizabilidad? (b) Explique el aumento constante en el punto de ebullición de los gases nobles al aumentar el peso atómico (Tabla 11.3). (c) ¿Qué regla práctica obedece la relación entre fuerzas de dispersión y peso molecular? (d) Comente lo correcto o incorrecto de esta afirmación: "Si todos los demás factores son iguales, las fuerzas de dispersión entre las moléculas aumentan al incrementarse el número de electrones en las moléculas."

Shahina -
Shahina -
Numerade Educator
00:43

Problem 13

¿Cuál miembro de cada uno de estos pares tiene mayores fuerzas de dispersión de London (a) $\mathrm{H}_2 \mathrm{O}$ o H2 ; (b) $\mathrm{CO}_2$ o $\mathrm{CO}$; (c) $\mathrm{CH}_4$ o $\mathrm{CCl}_4$ ?

David Collins
David Collins
Numerade Educator
03:51

Problem 14

¿Cuál miembro de cada uno de estos pares tiene mayores fuerzasde dispersión intermoleculares? (a) $\mathrm{Br}_2 \mathrm{u} \mathrm{O}_2$; (b) $\mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{SH}$ o $\mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{SH}$; (c) $\mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{Cl}$ o $\left(\mathrm{CH}_3\right)_2 \mathrm{CHCl}$

Ronald Prasad
Ronald Prasad
Numerade Educator
01:28

Problem 15

El butano y el 2-metilpropano, cuyos modelos de espacio ocupado se muestran en seguida, son no polares y tienen la misma fórmula molecular; sin embargo, el butano tiene un punto de ebullición más alto $\left(-0.5^{\circ} \mathrm{C}\right.$, en comparaciôn con $-11.7^{\circ} \mathrm{C}$ ). Explique.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
02:08

Problem 16

$\mathrm{El}$ alcohol propilico $\left(\mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{OH}\right)$ y el alcohol isopropilico $\left[\left(\mathrm{CH}_3\right)_2 \mathrm{CHOH}\right]$, cuyos modelos de espacio ocu-pado se muestran en seguida, tienen puntos de ebullición de $97.2^{\circ} \mathrm{C}$ y $82.5^{\circ} \mathrm{C}$, respectivamente. ¿Por qué el punto de ebullición del alcohol propilico es más alto, a pesar de que ambos tienen la formula molecular $\mathrm{C}_3 \mathrm{H}_8 \mathrm{O}$ ?
GRAPH CAN'T COPY.

Ronald Prasad
Ronald Prasad
Numerade Educator
01:06

Problem 17

Cuáles de las moléculas siguientes pueden formar puentes de hidrógeno con otras moléculas de la misma especie: $\mathrm{CH}_3 \mathrm{~F}, \mathrm{CH}_3 \mathrm{NH}_2, \mathrm{CH}_3 \mathrm{OH}, \mathrm{CH}_3 \mathrm{Br}$ ?

Nicole Smina
Nicole Smina
Numerade Educator
02:28

Problem 18

El etilenglicol $\left(\mathrm{HOCH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{OH}\right)$, el principal ingrediente de los anticongelantes, tiene un punto normal de ebullición de $199^{\circ} \mathrm{C}$. En cambio, el alcohol etilico $\left(\mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{OH}\right)$ ebulle a $78^{\circ} \mathrm{C}$ a presión atmosférica. El éter dimetilico de etilenglicol $\left(\mathrm{CH}_3 \mathrm{OCH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{OCH}_3\right)$ tiene un punto normal de ebullición de $83^{\circ} \mathrm{C}$, mientras que el etil metil éter $\left(\mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{OCH}_3\right)$ tiene un punto normal de ebullición de $11^{\circ} \mathrm{C}$. (a) Explique por qué la sustitución de un hidrógeno del oxigeno por $\mathrm{CH}_3$ generalmente abate el punto de ebullición. (b) Cite los principales factores que explican la diferencia entre los puntos de ebullición de los dos éteres.

Shahina -
Shahina -
Numerade Educator
03:30

Problem 19

Explique la diferencia entre los puntos de ebullición de los miembros de los pares de sustancias siguientes: (a) $\mathrm{HF}\left(20^{\circ} \mathrm{C}\right)$ y $\mathrm{HCl}\left(-85^{\circ} \mathrm{C}\right)$; (b) $\mathrm{CHCl}_3\left(61^{\circ} \mathrm{C}\right)$ y $\mathrm{CHBr}_3$ $\left(150^{\circ} \mathrm{C}\right)$; (c) $\mathrm{Br}_2\left(59^{\circ} \mathrm{C}\right)$ e $\mathrm{ICl}\left(97^{\circ} \mathrm{C}\right)$.

Ronald Prasad
Ronald Prasad
Numerade Educator
03:08

Problem 20

Identifique los tipos de fuerzas intermoleculares que están presentes en cada una de las sustancias siguientes y escoja la sustancia de cada par que tiene el punto de ebulliciốn más alto. (a) $\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_4 \quad \mathrm{CC}_8 \mathrm{H}_{18}$; (b) $\mathrm{C}_3 \mathrm{H}_8 \circ \mathrm{CH}_3 \mathrm{OCH}_3$; (c) $\mathrm{HOOH}$ o $\mathrm{HSSH}$; (d) $\mathrm{NH}_2 \mathrm{NH}_2 \circ \mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_3$.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator

Problem 21

Cite tres propiedades del agua que se puedan atribuir a la existencia de puentes de hidrógeno.

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03:12

Problem 22

La cita siguiente relativa al amoniaco $\left(\mathrm{NH}_3\right)$ se tomó de un libro de texto de quimica inorgánica: "Se calcula que el $26 \%$ de los puentes de hidrógeno del $\mathrm{NH}_3$ se rompe durante la fusión, el $7 \%$ durante el calentamiento del punto de fusión al de ebullición, y el $67 \%$ restante durante el paso a la fase gaseosa en el punto de ebullición." Desde la perspectiva de la teoría cinética-molecular, explique (a) por qué hay una disminución en la energía de puentes de hidrógeno durante la fusión y (b) por qué la mayor parte de la pérdida de puentes de hidrógeno se da en la transición del estado liquido al estado de vapor.

Shahina -
Shahina -
Numerade Educator

Problem 23

(a) ¿Cómo cambian la viscosidad y la tensión superficial de los liquidos al hacerse más intensas las fuerzas intermoleculares? (b) ¿Cómo cambian la viscosidad y la tensión superficial de los liquidos al aumentar la temperatura? Explique estas tendencias.

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04:22

Problem 24

(a) ¿Qué diferencia hay entre fuerzas de adhesión y de cohesiôn? (b) ¿La viscosidad y la tensión superficial reflejan fuerzas de atracción adhesivas o cohesivas? (c) Explique la formación de un menisco con forma de $U$ cuando se coloca agua en un tubo de vidrio. (d) ¿Qué relación hay entre la capacidad de las toallas de papel para absorber agua y la acción capilar?

Shahina -
Shahina -
Numerade Educator
04:22

Problem 25

Explique las observaciones siguientes: (a) La tensión superficial del $\mathrm{CHBr}_3$ es mayor que la del $\mathrm{CHCl}_3$. (b) $\mathrm{Al}$ aumentar la temperatura, el aceite fluye con mayor rapidez a través de un tubo delgado. (c) Las gotas de lluvia que se acumulan en la tapa del motor de un automóvil encerado son casi esféricas.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
03:42

Problem 26

La hidracina $\left(\mathrm{NH}_2 \mathrm{NH}_2\right)$, el peróxido de hidrógeno $(\mathrm{HOOH})$ y el agua $\left(\mathrm{H}_2 \mathrm{O}\right)$ tienen tensiones superficiales excepcionalmente altas en comparación con otras sustancias de peso molecular parecido. (a) Dibuje las estructuras de Lewis de los tres compuestos. (b) ¿Qué propiedad estructural tienen en común estas sustancias, y cómo podría explicar lo elevado de sus tensiones superficiales?

Ronald Prasad
Ronald Prasad
Numerade Educator

Problem 27

Mencione todos los posibles cambios de fase que pueden darse entre diferentes estados de la materia. ¿Cuáles de ellos son exotérmicos y cuáles son endotérmicos?

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01:47

Problem 28

Identifique la transición de fase en cada una de las situaciones siguientes e indique si es exotérmica o endotérmica. (a) Vapor de bromo se convierte en bromo líquido al enfriarse. (b) Cristales de yodo desaparecen de un plato de evaporación colocado en una campana de laboratorio. (c) Alcohol para fricciones desaparece gradualmente de un recipiente abierto. (d) Lava fundida de un volcán se convierte en roca sólida.

Ronald Prasad
Ronald Prasad
Numerade Educator
01:51

Problem 29

Explique por qué el calor de fusión de cualquier sustancia generalmente es menor que su calor de vaporización.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
11:15

Problem 30

El cloruro de etilo $\left(\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_5 \mathrm{Cl}\right.$ ) hierve a $12^{\circ} \mathrm{C}$. Si rociamos $\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_5 \mathrm{Cl}$ liquido a presión sobre una superficie que está a temperatura ambiente en aire, la superficie se enfría considerablemente. (a) ¿Qué nos dice esta observación acerca del contenido de entalpia de $\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_5 \mathrm{Cl}(\mathrm{g})$, en comparación con el de $\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_5 \mathrm{Cl}(t)$ ? (b) En términos de la teoria cinéticamolecular, ¿a qué se debe esta diferencia?

Susan Hallstrom
Susan Hallstrom
Numerade Educator
02:48

Problem 31

Durante muchos años, el agua potable se ha enfriado en climas cálidos evaporándola de las superficies de bolsas de lona u ollas de barro poroso. ¿Cuántos gramos de agua se pueden enfriar de $35^{\circ} \mathrm{C}$ a $22^{\circ} \mathrm{C}$ por la evaporación de $50 \mathrm{~g}$ de agua? (El calor de vaporización del agua en este intervalo de temperatura es de $2.4 \mathrm{~kJ} / \mathrm{g}$. El calor específico del agua es de $4.18 \mathrm{~J} / \mathrm{g}-\mathrm{K}$.)

Ronald Prasad
Ronald Prasad
Numerade Educator
02:29

Problem 32

Los compuestos como $\mathrm{CCl}_2 \mathrm{~F}_2$ se conocen como clorofluorocarbonos CFC. Estos compuestos solian usarse ampliamente como refrigerantes pero ahora están siendo sustituidos por compuestos que supuestamente son menos dañinos para el entorno. El calor de vaporización de $\mathrm{CCl}_2 \mathrm{~F}_2$ es de $289 \mathrm{~J} / \mathrm{g}$. ¿Qué masa de esta sustancia debe evaporarse para congelar $100 \mathrm{~g}$ de agua que inicialmente está a $18^{\circ} \mathrm{C}$ ? (El calor de fusión del agua es de $334 \mathrm{~J} / \mathrm{g}$; el calor especifico del agua es de $4.18 \mathrm{~J} / \mathrm{g}-\mathrm{K}$.)

Ronald Prasad
Ronald Prasad
Numerade Educator
06:19

Problem 33

$\mathrm{El}$ etanol $\left(\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_5 \mathrm{OH}\right)$ funde a $-114^{\circ} \mathrm{C}$ y ebulle a $78^{\circ} \mathrm{C}$. La entalpia de fusión del etanol es de $5.02 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}$, y su entalpía de vaporización es de $38.56 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}$. Los calores especificos del etanol sólido y líquido son $0.97 \mathrm{~J} / \mathrm{g}-\mathrm{k}$ y 2.3 $\mathrm{J} / \mathrm{g}-\mathrm{K}$, respectivamente. ¿Cuánto calor se requiere para convertir $75.0 \mathrm{~g}$ de etanol a $-120^{\circ} \mathrm{C}$ a la fase de vapor a $78^{\circ} \mathrm{C}$ ?

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
03:27

Problem 34

$\mathrm{El}$ compuesto fluorocarbonado $\mathrm{C}_2 \mathrm{Cl}_3 \mathrm{~F}_3$ tiene un punto normal de ebullición de $47.6^{\circ} \mathrm{C}$. Los calores especificos de $\mathrm{C}_2 \mathrm{Cl}_3 \mathrm{~F}_3(l)$ y $\mathrm{C}_2 \mathrm{Cl}_3 \mathrm{~F}_3(\mathrm{~g})$ son $0.91 \mathrm{~J} / \mathrm{g}-\mathrm{K}$ y $0.67 \mathrm{~J} / \mathrm{g}-\mathrm{K}$, respectivamente. El calor de vaporización para este compuesto es de $27.49 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}$. Calcule el calor requerido para convertir $25.0 \mathrm{~g}$ de $\mathrm{C}_2 \mathrm{Cl}_3 \mathrm{~F}_3$, de líquido a $5.00^{\circ} \mathrm{C}$ a gas a $82.00^{\circ} \mathrm{C}$.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
01:14

Problem 35

(a) ¿Qué importancia tiene la presión crítica de una sustancia? (b) ¿Qué sucede con la temperatura crítica de una serie de compuestos al aumentar la fuerza de atracción entre las moléculas? (c) ¿Cuáles de las sustancias presentadas en la tabla 11.5 se pueden licuar a la temperatura del nitrógeno liquido $\left(-196^{\circ} \mathrm{C}\right)$ ?

Jenna Nikles
Jenna Nikles
Numerade Educator
03:44

Problem 36

Las temperaturas $(\mathrm{K})$ y presiones $(\mathrm{atm})$ criticas de una serie de metanos halogenados son:
$$
\begin{array}{lclll}
\hline \text { Compuesto } & \mathrm{CCl}_3 \mathrm{~F} & \mathrm{CCl}_2 \mathrm{~F}_2 & \mathrm{CClF}_3 & \mathbf{C F}_4 \\
\hline \text { Temperatura critica } & 471 & 385 & 302 & 227 \\
\text { Presión critica } & 43.5 & 40.6 & 38.2 & 37.0 \\
\hline
\end{array}
$$
(a) ¿Qué puede decirse en general acerca de la variación de las fuerzas intermoleculares en esta serie? (b) ¿Qué tipos específicos de fuerzas intermoleculares es más probable que expliquen la mayor parte de la variación en los parámetros críticos de esta serie?

Shahina -
Shahina -
Numerade Educator
04:21

Problem 37

Explique cómo se ve afectada la presión de vapor de un liquido por cada una de estas cosas: (a) volumen del liquido; (b) área superficial; (c) fuerzas de atracción intermoleculares; (d) temperatura.

Shahina -
Shahina -
Numerade Educator
15:35

Problem 38

Un líquido que tiene una presión de vapor de equilibrio de $130 \mathrm{~mm} \mathrm{Hg}$ a $25^{\circ} \mathrm{C}$ se coloca en un recipiente de $1 \mathrm{~L} \mathrm{co-}$ moel de la figura 11.20. ¿Qué diferencia de presión indica el manómetro y qué composición tiene el gas en el recipiente en cada una de las condiciones siguientes? (a) Se introducen $200 \mathrm{~mL}$ del liquido en el recipiente y se congelan en el fondo. Luego se extrae el aire del recipiente, se sella éste y se permite que el líquido se caliente hasta $25^{\circ} \mathrm{C}$. (b) Se añaden $200 \mathrm{~mL}$ del liquido al recipiente a $25^{\circ} \mathrm{C}$ y presión atmosférica. Después de unos minutos, el recipiente se sella. (c) El recipiente contiene aire a $1 \mathrm{~atm}$ y $25^{\circ} \mathrm{C}$ y se introducen en él unos cuantos $\mathrm{mL}$ del líquido sin dejar que escape aire. Después de unos minutos, quedan unas cuantas gotas de liquido en el recipiente.

Susan Hallstrom
Susan Hallstrom
Numerade Educator
03:15

Problem 39

Acomode las sustancias siguientes en orden creciente de volatilidad: $\mathrm{CH}_4, \mathrm{CBr}_4, \mathrm{CH}_2 \mathrm{Cl}_2, \mathrm{CH}_3 \mathrm{Cl}, \mathrm{CHBr}_3, \mathrm{CH}_2 \mathrm{Br}_2$. Explique su respuesta.

Shahina -
Shahina -
Numerade Educator
02:18

Problem 40

$\mathrm{PCl}_3$ y AsCl $\mathrm{As}_3$ son sustancias parecidas, con geometrias y modos de enlace similares. (a) ¿Cuál de estas dos sustancias cabe esperar que sea más volátil a temperatura ambiente. (b) ¿Cuál sustancia cabe esperar que tenga el punto de ebullición más alto? (c) ¿En cuál sustancia serian mayores las energías cinéticas de las moléculas a $40^{\circ} \mathrm{C}$, una temperatura muy por debajo del punto de ebullición de ambas sustancias? (d) ¿En cuál sustancia cabe esperar que las fuerzas intermoleculares sean más intensas?

Aadit Sharma
Aadit Sharma
Numerade Educator
02:46

Problem 41

(a) Dos cazuelas con agua están en diferentes quemadores de una estufa. Una cazuela está hirviendo vigorosamente, mientras que la otra lo hace suavemente. ¿Qué puede decirse acerca de la temperatura del agua en las dos cazuelas?
(b) Dos recipientes con agua, uno grande y uno pequeño, están a la misma temperatura. ¿Qué puede decirse acerca de las presiones de vapor relativas del agua en los dos recipientes?

Ronald Prasad
Ronald Prasad
Numerade Educator
02:32

Problem 42

Explique las observaciones siguientes: (a) El agua se evapora con mayor rapidez en un dia caliente y seco que en un dia caliente y húmedo. (b) Se requiere más tiempo para cocer huevos a altitudes elevadas que a altitudes más bajas.

Shahina -
Shahina -
Numerade Educator
02:55

Problem 43

(a) Utilice la curva de presión de vapor de la figura 11.22 para estimar el punto de ebullición del éter dietílico a 400 torr. (b) Utilice la tabla de presiones de vapor del apéndice B para determinar el punto de ebullición del agua cuando la presión externa es de 25 torr.

Ronald Prasad
Ronald Prasad
Numerade Educator

Problem 44

(a) Suponga que la presión dentro de una olla de presión alcanza $1.2 \mathrm{~atm}$. Utilizando la tabla de presiones de vapor del apéndice B, estime la temperatura a la que el agua hervirá en esta olla. (b) Utilice la curva de presión de vapor de la figura 11.22 para estimar la presión externa a la que el alcohol dietilico ebulle a $70^{\circ} \mathrm{C}$.

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03:48

Problem 45

El Monte Denali en Alaska es la cumbre más alta de Estados Unidos ( $20,320 \mathrm{ft}$ ). (a) Si la presión barométrica en la cima de la montaña es de 340 torr, ca qué temperatura hervirá el agua ahi? Consulte el apéndice B. (b) Si la temperatura en la cima es de $12^{\circ} \mathrm{C}$, cun recipiente de éter dietílico experimentará una presión mayor que la presión atmosférica local? (Véase la figura 11.22.)

Ronald Prasad
Ronald Prasad
Numerade Educator

Problem 46

Reno, Nevada, está a unos $4500 \mathrm{ft}$ sobre el nivel del mar. (a) Si la presión barométrica es de $680 \mathrm{~mm} \mathrm{Hg}$ en Reno, ¿a qué temperatura hervirá el agua? Consulte el apéndice B. (b) ¿Qué puede decir acerca de la energía cinética media de las moléculas de agua en el punto de ebulliciọn en Reno, en comparación con el punto de ebullición en Chicago, donde la presión barométrica es de $752 \mathrm{~mm} \mathrm{Hg}$ ? Si considera que las energías cinéticas medias son diferentes, explique cómo es que el agua puede ebullir cuando sus moléculas tienen diferentes energías cinéticas medias.

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Problem 47

En un diagrama de fases, ¿por qué la línea que separa las fases gaseosa y liquida termina en lugar de seguir hasta presión y temperatura infinitas?

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00:26

Problem 48

(a) ¿Qué importancia tiene el punto triple de un diagrama de fases? (b) ¿Podría medirse el punto triple del aguamidiendo la temperatura en un recipiente en el que vapor de agua, agua líquida y hielo están en equilibrio bajo una atmósfera de aire? Explique.

Christopher Dzorkpata
Christopher Dzorkpata
Numerade Educator
01:27

Problem 49

Remitase a la figura 11.27(a) y describa todos los cambios de fase que ocurririan en cada uno de los casos siguientes. (a) Vapor de agua que originalmente está a $1.0 \times 10^{-3}$ atm y $-0.10^{\circ} \mathrm{C}$ se comprime lentamente a temperatura constante hasta que la presión final es de $10 \mathrm{~atm}$. (b) Agua que originalmente está a $100^{\circ} \mathrm{C}$ y $0.50 \mathrm{~atm}$ se enfría a presión constante hasta que la temperatura es de $-10^{\circ} \mathrm{C}$.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
01:53

Problem 50

Remitase a la figura 11.27(b) y describa los cambios de fase (y la temperatura a la que ocurren) cuando $\mathrm{CO}_2$ se calienta de $-80^{\circ} \mathrm{Ca}-20^{\circ} \mathrm{Ca}$ (a) una presión constante de 3 atm; (b) una presión constante de $6 \mathrm{~atm}$.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
02:53

Problem 51

Los puntos normales de fusión y de ebullición del xenón son $-112^{\circ} \mathrm{C}$ y $-107^{\circ} \mathrm{C}$, respectivamente. Su punto triple está a $-121^{\circ} \mathrm{C}$ y 282 torr, y su punto crítico está a $16.6^{\circ} \mathrm{C}$ y $57.6 \mathrm{~atm}$. (a) Dibuje el diagrama de fases del Xe, mostrando los cuatro puntos dados aquí e indicando el área en que cada fase es estable. (b) ¿Quế es más denso, $\mathrm{Xe}(\mathrm{s})$ o Xe(l)? Explique. (c) Si Xe gaseoso se enfría bajo una presión externa de 100 torr, se condensará o se depositará? Explique.

Nicole Smina
Nicole Smina
Numerade Educator
03:19

Problem 52

Los puntos normales de fusión y de ebullición del $\mathrm{O}_2$ son $-218^{\circ} \mathrm{C}$ y $-183^{\circ} \mathrm{C}$, respectivamente. Su punto triple está a $-219^{\circ} \mathrm{C}$ y 1.14 torr, y su punto crítico está a $-119^{\circ} \mathrm{C}$ y 49.8 atm. (a) Dibuje el diagrama de fases del $\mathrm{O}_2$, mostrando los cuatro puntos dados aquí e indicando el área en que cada fase es estable. (b) $\mathrm{ElO}_2(s)$ flotará en $\mathrm{O}_2(l)$ ? Explique. (c) Al calentarse el $\mathrm{O}_2$ sólido, ¿sublima ofunde a una presión de $1 \mathrm{~atm}$ ?

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
03:48

Problem 53

¿Qué diferencia hay entre un sólido amorfo y uno cristalino? Dé un ejemplo de sólido amorfo.

Mirza Aslam Beig
Mirza Aslam Beig
Numerade Educator
01:49

Problem 54

La silice amorfa tiene una densidad de cerca de $2.2 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^3$, en tanto que la densidad del cuarzo cristalino es de 2.65 $\mathrm{g} / \mathrm{cm}^3$. Explique esta diferencia en la densidad.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
00:43

Problem 55

¿Qué es una celda unitaria? ¿Qué propiedades tiene?

Ahmed Ali
Ahmed Ali
Numerade Educator
03:10

Problem 56

$ \mathrm{La}$ perovskita, un mineral compuesto por $\mathrm{Ca}, \mathrm{O}$ y $\mathrm{Ti}$, tiene la celda unitaria cúbica que se muestra en la ilustración. ¿Qué fórmula quimica tiene este mineral?
GRAPH CAN'T COPY.

Shazia Naz
Shazia Naz
Numerade Educator
01:21

Problem 57

Los elementos xenón y oro en estado sólido tienen ambos una estructura que consiste en matrices de empaquetamiento compacto cúbico de átomos. Sin embargo, el Xe funde a $-112^{\circ} \mathrm{C}$, mientras que el oro lo hace a $1064^{\circ} \mathrm{C}$. Explique la gran diferencia en los puntos de fusión.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
03:49

Problem 58

El rutilo es un mineral compuesto por Ti y O. Su celda unitaria, que se muestra en el dibujo, contiene átomos de Ti en cada esquina y un átomo de Ti en el centro de la celda. Hay cuatro átomos de $\mathrm{O}$ en las caras opuestas de la celda, y dos están totalmente dentro de la celda. (a) Determine la fórmula química de este mineral. (b) ¿Qué tipo de enlaces mantienen unido el sólido?
GRAPH CAN'T COPY.

Catherine Lemar
Catherine Lemar
Numerade Educator
02:53

Problem 59

El iridio cristaliza con una celda unitaria cúbica centrada en las caras con aristas de $3.833 \AA$ de longitud. El átomo en el centro de la cara está en contacto con los átomos de las esquinas, como se muestra en la ilustración. (a) Calcule el radio atómico del iridio. (d) Calcule la densidad del iridio metálico.
GRAPH CAN'T COPY.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
03:08

Problem 60

El aluminio metálico cristaliza con una estructura de empaquetamiento compacto cúbico (celda cúbica centrada en las caras, figura 11.34). (a) ¿Cuántos átomos de aluminio hay en una celda unitaria? (b) Determine el número de coordinación de cada átomo de aluminio. (c) Suponga que los átomos de aluminio se pueden representar como esferas, como se muestra en la ilustración del Ejercicio 11.59. Si cada átomo de $\mathrm{Al}$ tiene un radio de $1.43 \mathrm{~A}$, calcule la longitud de un lado de la celda unitaria. (d) Calcule la densidad del aluminio metálico.

Aadit Sharma
Aadit Sharma
Numerade Educator
02:00

Problem 61

Un elemento cristaliza en una red cúbica centrada en el cuerpo. La arista de la celda unitaria mide $2.86 \AA$, y la densidad del cristal es de $7.92 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^3$. Calcule el peso atómico del elemento.

Kratika Bhadauria
Kratika Bhadauria
Numerade Educator
01:58

Problem 62

$\mathrm{El} \mathrm{KCl}$ tiene la misma estructura que el $\mathrm{NaCl}$. La longitud de la celda unitaria es de 628 pm. La densidad del $\mathrm{KCl}$ es de $1.984 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^3$, y su masa formular es de 74.55 uma. Utilizando esta información, calcule el número de Avogadro.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
01:07

Problem 63

¿Qué número de coordinación tiene cada esfera en (a) una matriz tridimensional de empaquetamiento compacto de esferas de igual tamaño; (b) una estructura cúbica primitiva; (c) una red cúbica centrada en las caras?

Kyle Gassaway
Kyle Gassaway
Numerade Educator
02:17

Problem 64

Determine el número de coordinación de (a) $\mathrm{Na}^{+}$en la estructura del $\mathrm{NaCl}$, figura 1135; (b) $\mathrm{Zn}^{2+}$ en la celda unitaria del $\mathrm{ZnS}$, Figura 11.42(b); (c) $\mathrm{Ca}^{2+}$ en la celda unitaria de $\mathrm{CaF}_2$, figura 11.42 (c).

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
01:42

Problem 65

La claustalita es un mineral compuesto de seleniuro de plomo, $\mathrm{PbSe}$. El mineral adopta una estructura tipo $\mathrm{NaCl}$. La densidad del PbSe a $25^{\circ} \mathrm{C}$ es de $8.27 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^3$. Calcule la longitud de una arista de la celda unitaria de $\mathrm{PbSe}$.

Narayan Hari
Narayan Hari
Numerade Educator

Problem 66

El mineral oldhamita (CaS) cristaliza con una estructura cristalina tipo $\mathrm{NaCl}$ (Figura 11.35). La longitud de una arista de la celda unitaria de CaS es de $5.689 \mathrm{~A}$. Calcule la densidad de CaS.

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Problem 67

$ \mathrm{El}$ mineral uraninita $\left(\mathrm{UO}_2\right)$ adopta una estructura de fluorita [Figura 11.42(c)] en la que la longitud de una arista de celda unitaria es de $5.468 \mathrm{~A}$. (a) ¿Los âtomos de uranio estarán representados por las esferas más grandes de la figura 11.42 (c) o por los más pequeños? Explique. (b) Calcule la densidad de la uraninita.

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06:00

Problem 68

Cierta forma del cinabrio ( $\mathrm{HgS})$ adopta la estructura de la zincblenda [Figura 11.42(b)]. La longitud de arista de la celda unitaria es de 5.852 A. (a) Calcule la densidad de $\mathrm{HgS}$ en esta forma. (b) El mineral tiemmanita ( $\mathrm{HgSe}$ ) también forma una fase sólida con la estructura de la zincblenda. La longitud de arista de la celda unitaria en este mineral es de $6.085 \AA$. ¿Qué explica el mayor tamaño de la celda unitaria en la tiemmanita? (c) ¿Cuál de las dos sustancias tiene mayor densidad? ${ }^2$ Cómo explica la diferencia de densidad?

Catherine Lemar
Catherine Lemar
Numerade Educator
01:25

Problem 69

¿Qué tipos de fuerzas de atracción existen entre las partículas de (a) cristales moleculares; (b) cristales de red covalente; (c) cristales iónicos; (d) cristales metálicos?

Ly Tran
Ly Tran
Numerade Educator
01:33

Problem 70

Indique el tipo de cristal (molecular, metálico, de red covalente o iónico) que cada uno de los siguientes forma al solidificarse: (a) $\mathrm{CaCO}_3$; (b) Pt; (c) $\mathrm{ZrO}_2$ (punto de fusión: $2677^{\circ} \mathrm{C}$ ); (d) $\mathrm{Kr}$; (e) benceno; (f) $\mathrm{I}_2$.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
01:54

Problem 71

Hay enlaces covalentes en sólidos tanto moleculares como de red covalente. ¿Por qué difieren tanto en su dureza y punto de fusión estos dos tipos de sólidos?

Aadit Sharma
Aadit Sharma
Numerade Educator
00:51

Problem 72

Indique qué tipo (o tipos) de sólido cristalino se caracteriza por cada una de estos rasgos: (a) gran movilidad de electrones por todo el solido; (b) blando, punto de fusión relativamente bajo; (c) punto de fusión alto y mal conductor de la electricidad; (d) enlaces covalentes o de red; (e) partículas cargadas en todo el sólido.

ES
Eugene Schneider
University of Minnesota - Twin Cities
01:08

Problem 73

Una sustancia blanca funde con un poco de descomposición a $730^{\circ} \mathrm{C}$. En estado sólido, la sustancia no conduce la electricidad, pero se disuelve en agua para formar una disolución conductora. ¿Qué tipo de sólido (Tabla 11.6) podria ser esta sustancia?

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
01:34

Problem 74

Se tiene una sustancia blanca que sublima a $3000^{\circ} \mathrm{C}$; el sólido no conduce la electricidad y es insoluble en agua. ¿Qué tipo de sólido (Tabla 11.6) podría ser esta sustancia?

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
02:48

Problem 75

Para cada uno de los pares de sustancias siguientes, prediga cuál tiene el punto de fusión más alto e indique por qué: (a) $\mathrm{B}, \mathrm{BF}_3$; (b) $\mathrm{Na}, \mathrm{NaCl}$; (c) $\mathrm{TiO}_2, \mathrm{TiCl}_4$; (d) $\mathrm{LiF}$, $\mathrm{MgF}_2$.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
02:41

Problem 76

Para cada uno de los pares de sustancias siguientes, prediga cuál tiene el punto de fusión más alto e indique por qué: (a) $\mathrm{Ar}, \mathrm{Xe}$;
(b) $\mathrm{SiO}_2, \mathrm{CO}_2$;
(c) $\mathrm{KBr}, \mathrm{Br}_2$; (d) $\mathrm{C}_6 \mathrm{Cl}_6, \mathrm{C}_6 \mathrm{H}_6$.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator

Problem 77

¿Qué diferencias importantes hay entre las fuerzas intermoleculares y las que operan dentro de las moléculas o entre iones?

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Problem 78

(a) 2 Cuáles de las sustancias siguientes pueden exhibir atracciones dipolo-dipolo entre sus moléculas: $\mathrm{CO}_2, \mathrm{SO}_2$, $\mathrm{H}_2$, IF, $\mathrm{HBr}, \mathrm{CCl}_4$ ? (b) ¿Cuáles de las sustancias siguientes exhiben puentes de hidrógeno en sus estados líquido y solido: $\mathrm{CH}_3 \mathrm{NH}_2, \mathrm{CH}_3 \mathrm{~F}, \mathrm{PH}_3, \mathrm{HCOOH}$ ?

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04:06

Problem 79

Suponga que tiene dos líquidos moleculares incoloros, uno con punto de ebullición de $-84^{\circ} \mathrm{C}$ y otro con punto de ebullición de $34^{\circ} \mathrm{C}$, ambos a presión atmosférica. ¿Cuáles de las afirmaciones siguientes son correctas? En el caso de las incorrectas, modifique la afirmación de modo que sea correcta. (a) El liquido con mayor punto de ebullición tiene fuerzas intermoleculares totales más intensas que el otro. (b) El líquido con más bajo punto de ebullición debe consistir en moléculas no polares. (c) El liquido con menor punto de ebullición tiene más bajo peso molecular que el de mayor punto de ebullición. (d) Los dos líquidos tienen presiones de vapor idénticas en sus puntos normales de ebullición. (e) A $34^{\circ} \mathrm{C}$, ambos liquidos tienen una presión de vapor de $760 \mathrm{~mm} \mathrm{Hg}$.

Jennifer Landry
Jennifer Landry
Numerade Educator
02:54

Problem 80

A continuación se muestran dos isómeros del compuesto plano 1,2-dicloroetileno junto con sus puntos de fusión y de ebullición:
GRAPH CAN'T COPY.
$$
\begin{array}{lrr}
\text { Punto de fusión }\left({ }^{\circ} \mathrm{C}\right) & -80.5 & -49.8 \\
\text { Punto de ebullición }\left({ }^{\circ} \mathrm{C}\right) & 60.3 & 47.5
\end{array}
$$
(a) ¿Cuál de los dos isómeros tiene las fuerzas dipolo-dipolo más intensas? ¿Los datos aqui presentados apoyan esa predicción? (b) Con base en los datos aqui presentados, cuál isómero se empaca de forma más eficiente en la fase sólida?

Catherine Lemar
Catherine Lemar
Numerade Educator
06:14

Problem 81

En el diclorometano, $\mathrm{CH}_2 \mathrm{Cl}_2(\mu=1.60 \mathrm{D})$, la contribución de las fuerzas de dispersión a las atracciones intermoleculares es unas cinco veces mayor que la contribución dipolo-dipolo. ¿Cabría esperar que la importancia relativa de las dos clases de fuerzas de atracción intermoleculares sea diferente (a) en el dibromometano ( $\mu=1.43 \mathrm{D})$; (b) en el difluorometano $(\mu=1.93$ D)? Explique.

Susan Hallstrom
Susan Hallstrom
Numerade Educator

Problem 82

¿Qué propiedades en el nivel molecular de un liquido son más importantes para determinar (a) su capacidad para fluir; (b) su tendencia a formar gotas casi esféricas en una superficie hacia la cual no exhibe fuerzas de ad-hesión apreciables; (c) su punto de ebullición; (d) su calor de vaporización.

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Problem 83

Al aumentar las fuerzas de atracción entre las moléculas, ¿cabe esperar que la magnitud de cada una de las propiedades siguientes aumente o disminuya? (a) presión de vapor; (b) calor de vaporización; (c) punto de ebullición; (d) punto de congelación; (e) viscosidad; (f) tensión superficial; (g) temperatura crítica.

Dan Ni
Dan Ni
Numerade Educator
00:45

Problem 84

Cuando un átomo o un grupo de átomos sustituye a uno de los átomos de $\mathrm{H}$ del benceno $\left(\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_6\right)$, el punto de ebullición cambia. Explique el orden de los puntos de ebullición siguientes: $\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_6\left(80^{\circ} \mathrm{C}\right), \mathrm{C}_6 \mathrm{H}_5 \mathrm{Cl}\left(132^{\circ} \mathrm{C}\right), \mathrm{C}_6 \mathrm{H}_5 \mathrm{Br}$ $\left(156^{\circ} \mathrm{C}\right), \mathrm{C}_6 \mathrm{H}_5 \mathrm{OH}\left(182^{\circ} \mathrm{C}\right)$.

Nicole Smina
Nicole Smina
Numerade Educator

Problem 85

La trimetilamina $\left[\left(\mathrm{CH}_3\right)_3 \mathrm{~N}\right]$ ebulle a $3^{\circ} \mathrm{C}$; la propilamina $\left(\mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{NH}_2\right)$ lo hace a $49^{\circ} \mathrm{C}$. (a) ¿Qué explica la diferencia en sus puntos de fusión? (b) La propilamina se mezcla perfectamente con el agua; la trimetilamina tiene una solubilidad relativamente alta en agua. ¿Qué explica estos datos, considerando que el isobutano $\left[\left(\mathrm{CH}_3\right)_3 \mathrm{CH}\right]$ es mucho menos soluble que la trimetilamina?

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01:29

Problem 86

$\mathrm{El}$ etilenglicol $\left[\mathrm{CH}_2(\mathrm{OH}) \mathrm{CH}_2(\mathrm{OH})\right]$ es el principal componente del fluido anticongelante. Es un liquido un tanto viscoso, no muy volátil a temperatura ambiente, con un punto de ebulliciôn de $198^{\circ} \mathrm{C}$. El pentano $\left(\mathrm{C}_3 \mathrm{H}_{12}\right)$, que tiene casi el mismo peso molecular, es un líquido no viscoso muy volátil a temperatura ambiente con un punto de ebullición de $36.1^{\circ} \mathrm{C}$. Explique las diferencias en las propiedades físicas de las dos sustancias.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
02:04

Problem 87

Utilizando la lista siguiente de puntos normales de ebullición para una serie de hidrocarburos, estime el punto normal de ebullición del octano, $\mathrm{C}_8 \mathrm{H}_{18}$. Propano $\left(\mathrm{C}_3 \mathrm{H}_8\right.$ r $\left.-42.1^{\circ} \mathrm{C}\right)$, butano $\left(\mathrm{C}_4 \mathrm{H}_{10}-0.5{ }^{\circ} \mathrm{C}\right)$, pentano $\left(\mathrm{C}_5 \mathrm{H}_{12}, 36.1^{\circ} \mathrm{C}\right)$, hexano $\left(\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_{14}, 68.7^{\circ} \mathrm{C}\right)$, heptano $\left.\left(\mathrm{C}_7 \mathrm{H}_{16}\right), 98.4^{\circ} \mathrm{C}\right)$. Explique la tendencia en los puntos de ebullición.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
03:49

Problem 88

Un matraz con agua está conectado a una bomba de vacío. Poco después de encenderse la bomba, el agua comienza a ebullir. Después de unos minutos, el agua comienza a congelarse. Explique a qué se deben estos procesos.

Kyle Gassaway
Kyle Gassaway
Numerade Educator
04:45

Problem 89

Observe, en la figura 11.24, que hay una válvula reductora de la presión en la línea justo antes de que el $\mathrm{CO}_2$ supercrítico y la cafeina entren en el separador. Utilice la figura 11.23 para explicar la función de esta válvula en el proceso global.

Susan Hallstrom
Susan Hallstrom
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02:58

Problem 90

La tabla siguiente da la presión de vapor del hexafluorobenceno $\left(\mathrm{C}_6 \mathrm{~F}_6\right)$ en función de la temperatura:
$$
\begin{array}{ll}
\hline \text { Temperatura (K) } & \text { Presión de vapor (torr) } \\
\hline 280.0 & 32.42 \\
300.0 & 92.47 \\
320.0 & 225.1 \\
330.0 & 334.4 \\
340.0 & 482.9 \\
\hline
\end{array}
$$
(a) Graficando estos datos de forma apropiada, determine si se obedece o no la ecuación de Clausius-Clapeyron. Si es asi, utilice la gráfica para determinar $\Delta H_{\text {vap }}$ del $\mathrm{C}_6 \mathrm{~F}_6$. (b) Utilice estos datos para determinar el punto de ebullición del compuesto.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
14:16

Problem 91

Suponga que se mide la presión de vapor de una sustancia a dos temperaturas distintas. (a) Utilizando la ecuación de Clausius-Clapeyron, ecuación 11.1, deduzca la
siguiente relación entre las presiones de vapor $P_1$ y $P_2$ y las temperaturas absolutas a las que se midieron, $T_1$ y $T_2$ :
$$
\ln \frac{P_1}{P_2}=-\frac{\Delta H_{\text {vap }}}{R}\left(\frac{1}{T_1}-\frac{1}{T_2}\right)
$$
(b) El punto de fusión del potasio es de $62.3^{\circ} \mathrm{C}$. El potasio fundido tiene una presión de vapor de 10.00 torr a $443^{\circ} \mathrm{C}$ y una presión de vapor de 400.0 torr a $708^{\circ} \mathrm{C}$. Utilice estos datos y la ecuación de la parte (a) para calcular el calor de vaporización del potasio liquido. (c) Utilizando la ecuación de la parte (a) y los datos de la parte (b), calcule el punto de ebullición del potasio. (d) Calcule la presión de vapor del potasio líquido a $100^{\circ} \mathrm{C}$.

Susan Hallstrom
Susan Hallstrom
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06:33

Problem 92

El oro cristaliza con una celda unitaria cúbica centrada en las caras cuya arista mide $4.078 \AA$. El átomo en el centro de la cara está en contacto con los átomos de la esquina, como se muestra en la ilustración para el ejercicio 11.59 (a) Calcule el radio aparente de un átomo de oro en esta estructura. (b) Calcule la densidad del oro metálico.

Susan Hallstrom
Susan Hallstrom
Numerade Educator
03:38

Problem 93

Considere las celdas unitarias cúbicas (Figura 11.33) que tienen un átomo ubicado en cada punto de red. Calcule el número neto de átomos en (a) una celda unitaria cúbica primitiva; (b) una celda unitaria cúbica centrada en el cuerpo; (c) una celda unitaria cúbica centrada en las caras.

Prabhat Tyagi
Prabhat Tyagi
Numerade Educator
22:13

Problem 94

Los datos siguientes presentan las temperaturas a las que el diclorometano $\left(\mathrm{CH}_2 \mathrm{Cl}_2\right)$ y el yoduro de metilo $\left(\mathrm{CH}_3 \mathrm{I}\right)$ alcanzan ciertas presiones de vapor.
$$
\begin{array}{lllll}
\hline \text { Presión de vapor } & & & & \\
\text { (torr): } & \mathbf{1 0 . 0} & \mathbf{4 0 . 0} & \mathbf{1 0 0 . 0} & \mathbf{4 0 0 . 0} \\
\hline T \text { para } \mathrm{CH}_2 \mathrm{Cl}_2\left({ }^{\circ} \mathrm{C}\right): & -43.3 & -22.3 & -6.3 & 24.1 \\
T \text { para } \mathrm{CH}_3 \mathrm{I}\left({ }^{\circ} \mathrm{C}\right): & -45.8 & -24.2 & -7.0 & 25.3 \\
\hline
\end{array}
$$
(a) ¿Cuál de las dos sustancias cabe esperar que tenga fuerzas dipolo-dipolo más intensas? ¿Cuál cabe esperar que tenga las fuerzas de dispersión de London más intensas? Con base en sus respuestas, explique por qué es dificil predecir cuál compuesto sería más volátil. (b) ¿Cuál compuesto cabe esperar que tenga el punto de ebullición más alto? Verifique su respuesta en un libro de referencia como el CRC Handbook of Chemistry and Physics. (c) El orden de volatilidad de estas dos sustancias cambia al aumentar la temperatura. ¿Qué cantidad debe ser diferente para las dos sustancias para que se presente tal fenómeno? (d) Justifique su respuesta a la parte (c) dibujando una gráfica apropiada.

Susan Hallstrom
Susan Hallstrom
Numerade Educator

Problem 95

En un experimento típico de cristalografia de rayos X, se generan rayos $\mathrm{X}$ con longitud de onda $\lambda=0.71 \AA$ bombardeando molibdeno metálico con un haz de electrones muy energético. ¿Por qué los cristales difractan estos rayos $\mathrm{X}$ de forma más eficaz que la luz visible?

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02:11

Problem 96

(a) La densidad del diamante [Figura 11.41(a)] es de 3.5 $\mathrm{g} / \mathrm{cm}^3$, y la del grafito [Figura 11.41(b)], de $2.3 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^3$. Con base en la estructura del buckminsterfullereno (Figura 11.43), ¿qué cabría esperar de su densidad en relación con estas otras formas del carbono? (b) Estudios de la difracción de rayos $\mathrm{X}$ por el buckminsterfullereno revelan que tiene una red cúbica centrada en las caras de moléculas de $\mathrm{C}_{60}$. La longitud de una arista de la celda unitaria es de 14.2 A. Calcule la densidad del buckminsterfullereno.

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator
02:36

Problem 97

(a) En el nivel molecular, za qué factor se debe el aumento continuo en la viscosidad al aumentar el peso molecular en la serie de hidrocarburos de la tabla 11.4? (b) Aunque la viscosidad varia en un factor mayor que 2 en la serie del hexano al nonano, la tensión superficial a $25^{\circ} \mathrm{C}$ sólo aumenta alrededor del $20 \%$ en la misma serie. ¿Cómo explica esto? (c) El alcohol n-octilico, $\mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{OH}$, tiene una viscosidad de $10.1 \mathrm{cP}$, mucho más alta que la del nonano, que tiene aproximadamente el mismo peso molecular. ¿A qué se debe esta diferencia? ¿Qué relación hay entre su respuesta y la diferencia en los puntos normales de ebullición de estas dos sustancias?

Jenna Nikles
Jenna Nikles
Numerade Educator
03:03

Problem 98

La acetona, $\left(\mathrm{CH}_3\right)_2 \mathrm{CO}$, se utiliza ampliamente como disolvente industrial. (a) Dibuje la estructura de Lewis de la molécula de acetona y prediga la geometria en torno a cada átomo de carbono. (b) ¿La molécula de acetona es polar o no polar? (c) ¿Qué tipos de fuerzas de atracción intermoleculares hay entre las moléculas de acetona? (d) El 1-propanol, $\mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{OH}$, tiene un peso molecular muy similar al de la acetona, pero esta última ebulle a $56.5^{\circ} \mathrm{C}$, mientras que el 1-propanol to hace a $97.2^{\circ} \mathrm{C}$. Explique la diferencia.

Nicole Smina
Nicole Smina
Numerade Educator
13:29

Problem 99

La tabla que se muestra en seguida da los calores molares de vaporización de varios compuestos orgánicos. Utilice ejemplos específicos de esta lista para ilustrar la variación del calor de vaporización con (a) la masa molar; (b) la forma molecular; (c) la polaridad molecular; (d) las interacciones de puentes de hidrógeno. Explique estas comparaciones en términos de la naturaleza de las fuerzas intermoleculares que operan. (Podria ser útil dibujar la fórmula estructural de cada compuesto.)
$$
\begin{array}{ll}
\hline \text { Compuesto } & \begin{array}{l}
\text { Calor de vaporización } \\
\text { (kJ/mol) }
\end{array} \\
\hline \mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_3 & 19.0 \\
\mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_3 & 27.6 \\
\mathrm{CH}_3 \mathrm{CHBrCH}_3 & 31.8 \\
\mathrm{CH}_3 \mathrm{COCH}_3 & 32.0 \\
\mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{Br} & 33.6 \\
\mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{OH} & 47.3 \\
\hline
\end{array}
$$

Susan Hallstrom
Susan Hallstrom
Numerade Educator
07:45

Problem 100

$ \mathrm{El}$ butano líquido, $\mathrm{C}_4 \mathrm{H}_{10}$, se almacena en cilindros para utilizarse como combustible. El punto normal de ebullición del butano es de $-0.5^{\circ} \mathrm{C}$. (a) Suponga que un tanque de butano se deja al sol y alcanza una temperatura de $46^{\circ} \mathrm{C}$ ¿Cabe esperar que la presión en el tanque sea mayor o menor que la presión atmosférica? ¿Qué tanto depende la presión dentro del tanque de la cantidad de butano líquido que contiene? (b) Suponga que se abre la válvula del tanque y se deja escapar unos cuantos litros, de butano a gran velocidad. ¿Qué esperaría que suceda con la temperatura del butano líquido que queda en el tanque? (c) ¿Cuánto calor debe agregarse para vaporizar $155 \mathrm{~g}$ de butano si su calor de vaporización es de 21.3 $\mathrm{kJ} / \mathrm{mol}$ ? ¿Qué volumen ocupa esta cantidad de butano a 755 torr y $35^{\circ} \mathrm{C}$ ?

Jennifer Landry
Jennifer Landry
Numerade Educator
09:28

Problem 101

Utilizando información de los apéndices B y C, calcule el número minimo de gramos de $\mathrm{C}_3 \mathrm{H}_8(\mathrm{~g})$ que es preciso quemar para proporcionar la energía necesaria para convertir $2.50 \mathrm{~kg}$ de $\mathrm{H}_2 \mathrm{O}$ de su forma sólida a $-14.0^{\circ} \mathrm{C}$ a su forma liquida a $60.0^{\circ} \mathrm{C}$.

Jennifer Landry
Jennifer Landry
Numerade Educator
02:14

Problem 102

En cierto tipo de reactor nuclear, se usa sodio metálico liquido como refrigerante circulante en un sistema cerrado, que no permite el contacto entre el sodio y aire o agua. De forma análoga al refrigerante que circula por un motor de automóvil, el sodio líquido transporta calor del centro caliente del reactor a intercambiadores de calor. (a) ¿Qué propiedades del sodio líquido tienen especial importancia en esta aplicación? (b) La viscosidad del sodio liquido varía con la temperatura asi:
$$
\begin{array}{ll}
\hline \text { Temperatura }\left({ }^{\circ} \mathrm{C}\right) & \text { Viscosidad }(\mathrm{cP}) \\
\hline 100 & 0.705 \\
200 & 0.450 \\
300 & 0.345 \\
600 & 0.210 \\
\hline
\end{array}
$$
¿Qué fuerzas dentro del sodio liquido es más probable que contribuyan de forma importante a la viscosidad? ¿Por qué disminuye la viscosidad al aumentar la temperatura?

David Collins
David Collins
Numerade Educator
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Problem 103

La presión de vapor de un líquido vólatil se puede determinar burbujeando lentamente un volumen conocido de gas a través de él a una temperatura y presión conocidas. En un experimento, $5.00 \mathrm{~L}$ de $\mathrm{N}_2$ gaseoso se hace pasar a través de $7.2146 \mathrm{~g}$ de benceno liquido $\left(\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_6\right)$ a $26.0^{\circ} \mathrm{C}$. El liquido que queda después del experimento pesa $5.1493 \mathrm{~g}$. Suponiendo que el gas se satura con vapor de benceno y que el volumen y la temperatura totales del gas no cambian, calcule la presión de vapor del benceno en torr.

Susan Hallstrom
Susan Hallstrom
Numerade Educator
11:19

Problem 104

La humedad relativa del aire es igual al cociente de la presión parcial del agua en el aire entre la presión de vapor de equilibrio del agua a la misma temperatura. Si la humedad relativa del aire es de $45 \%$ y su temperatura es de $23^{\circ} \mathrm{C}$, zcuántas moléculas de agua están presentes en una habitación que mide $14 \mathrm{~m}$ por $9.0 \mathrm{~m}$ por $8.6 \mathrm{~m}$ ?

Susan Hallstrom
Susan Hallstrom
Numerade Educator
05:56

Problem 105

Utilice una obra de consulta como el CRC Handbook of Chemistry and Physics para comparar los puntos de fusión y de ebullición de los pares de sustancias inorgánicas siguientes: (a) $\mathrm{W}_{\mathrm{y}} \mathrm{WF}_6$ (b) $\mathrm{SO}_2$ y $\mathrm{SF}_4$; (c) $\mathrm{SiO}_2$ y SiCl 4 . $\mathrm{Ex}$ plique las diferencias importantes observadas en términos de probables estructuras y enlaces.

Susan Hallstrom
Susan Hallstrom
Numerade Educator
02:56

Problem 106

El video Cambios de estado (Changes of State, eCapitulo 11.4) muestra la curva de calentamiento de una sustancia que se funde y luego se vaporiza. (a) Utilizando la información de la figura 11.27(b), dibuje la curva de calentamiento del dióxido de carbono a presión atmosférica, comenzando en $-100^{\circ} \mathrm{C}$ y terminando en $30^{\circ} \mathrm{C}$. (b) Dibuje la misma curva de calentamiento pero a $10 \mathrm{~atm}$ de presión. (c) ¿En qué condiciones la curva de calentamiento del agua se parecería a la que dibujó en la parte (a)?

Jennifer Landry
Jennifer Landry
Numerade Educator

Problem 107

Utilizando la simulación Presión de vapor en equilibrio (Equilibrium Vapor Pressure, eCapitulo 11.5), compare las presiones de vapor del metanol, etanol, ácido acético, agua y benceno. (a) ¿Qué compuesto parece tener las fuerzas intermoleculares más intensas a $100^{\circ} \mathrm{C}$ ? (b) Si un compuesto tiene una presión de vapor de equilibrio más alta que la de otro a cierta temperatura, znecesariamente tendrá una presión de vapor de equilibrio más alta a todas las temperaturas? Si no, dé un ejemplo de dos compuestos cuyas curvas de presión de vapor se crucen, indicando la temperatura a la que tienen aproximadamente la misma presión de vapor.

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Problem 108

El etanol y el ácido acético tienen una masa molar parecida y ambos forman puentes de hidrógeno. ¿En cuál de estos dos compuestos los puentes de hidrógeno son un componente más importante de las fuerzas intermoleculares totales? Justifique su respuesta con datos de la simulación Presión de vapor en equilibrio (Equilibrium Vapor Pressure, eCapitulo 11.5).

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01:19

Problem 109

El agua es una sustancia con propiedades inusitadas. Con base en una comparación de la molécula de agua (water) y la estructura del hielo (ice, eCapitulo 11.8), explique (a) ¿por qué el hielo es menos denso que el agua? y (b) zpor qué un aumento de presión dentro de cierto intervalo de temperatura hace que el hielo se funda? (d) ¿Por qué no es posible convertir hielo en agua líquida aplicando presión a muy basas temperaturas?

Samantha Baker
Samantha Baker
Numerade Educator

Problem 110

Compare la estructura del hielo (ice, eCapitulo 11.8) con la del diamante (diamond, eCapitulo 11.8). Si gira las estructuras de cierta manera, descubrirá notables similitudes, a saber, hibridación $s p^3$ (del oxigeno y el carbono, respectivamente) y disposición hexagonal de los átomos. Dada esta similitud, explique por qué el hielo puede fundirse aplicando presión, pero el diamante no.

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