PROBLEMAS DE TAREA SISTEMA GAS-SÓLIDO (ADSORCIÓN)

PROBLEMAS DE TAREA SISTEMA GAS-SÓLIDO (ADSORCIÓN)

1. La siguiente tabla da el volumen de nitrógeno (reducido a 0 °C y 1 bar ) adsorbido  por gramo de carbón activado a 0°C y una serie de presiones: P/ Pa 524 1731 3058 4534 7497 3 -1 V/ cm  g 0.987 3.04 5.08 7.04 10.31 Determine si estos datos se ajustan a la isoterma de Langmuir y calcule las constantes de adsorción correspondientes. 2. Para el problema anterior, ¿que presiones de nitrógeno molecular son requeridas  para cubrir 10% , 50% y 90 % de la superficie supe rficie de carbón a 0 °C? 3. Un gramo de carbón activado tiene un área de 1000 m2. Si se supone una cobertura límite de una monocapa, ¿cuanto amoníaco a 25 °C y 1 bar podría ser adsorbido sobre la superficie de 45 g de carbón activado? El diámetro de la molécula de NH3 es 3X10-10 m y se supone que las moléculas se tocan una con otra en un plano tal que cuatro esferas adyacentes tienen sus centros en las esquinas de un cuadrado. 4. Los datos para la adsorción de amoníaco sobre fluoruro de bario son reportados en las tablas siguientes. Determine a que isoterma, Langmuir, Freundlich o BET, se ajustan estos datos para cada temperatura y encuentre el valor de la capacidad de la monocapa Vm. a). t=0 °C, P°=3222 torr P/ torr 105 282 492 594 620 755 798 V / cm3 11.1 13.5 14.9 15.5 16 16.5 17.3  b). t=18.6 °C, P0= 6148 torr P/ torr 39.5 62.7 108 219 466 555 601 765 V / cm3 9.2 9.8 10.3 11.3 12.9 13.1 13.4 14.1 Determine el calor isostérico de adsorción para coberturas correspondientes a volúmenes adsorbidos de 11.1 y 14.1 cm3.

5. La adsorción de butano fue medida sobre un catalizador de niquel-magnesio, fueron obtenidos los valores que se muestran a continuación: Peso del catalizador: 1.876 g T= 0 °C P0= 774.4 mmHg P/ mmHg 56.39 89.47 125.22 156.61 179.3 187.46 V/ ml 17.09 20.62 23.74 26.09 27.77 28.3 el volumen V de gas adsorbido se refiere a condiciones STP. Si el área de la molécula de butano es 44.6 específica del catalizador.



calcular el área superficial

6. Fue medida la adsorción de vapores de benceno sobre carbón en polvo, los resultados de algunas mediciones se muestran a continuación:

V / ml g 25 75

-1

P / mmHg a la temperatura: 0°C 60 °C 150 °C -5 -3 4.08 X10 3.16 X10 3.31 2.09 X10-3 3.55 200

a partir de estos datos calcule el calor de adsorción del benceno para ambos grados de cobertura. 7. Problema 17, pag. 281 del libro: Introduction to Colloid and Surface Chemistry, Fourth Edition, D. J. Shaw, 2003. (libro de texto del curso).