Uranio - U

El uranio puede encontrarse en el medioambiente de forma natural en muy pequeñas cantidades en rocas, suelo, aire y agua. Los humanos añaden metales de uranio y compuestos, porque son eliminados durante los procesos de minería y textiles.
El uranio es un material radioactivo que es muy reactivo. Como resultado de ésto no puede encontrarse en el ambiente en su forma elemental. Los compuestos del uranio que se han formado durante la reacción del uranio con otros elementos y sustancias se disuelven en el agua. La solubilidad en agua de un compuesto de uranio determina su movilidad en el medio ambiente, así como su toxicidad.
En el aire las concentraciones de uranio son muy bajas. Incluso en concentraciones en el aire más altas de lo normal, hay tan poco uranio presente por metro cúbico que menos de un átomo se transforma cada día. El uranio en el aire existe como polvo que caerá en el agua superficial, en plantas o en suelos a través de la sedimentación o el agua de lluvia. Entonces se hundirá en los sedimentos o a las capas de suelo más inferiores, donde se mezclará con el uranio que ya está presente.

En el agua la mayor parte del uranio es uraniodisuelto que deriva de las rocas y el suelo sobre el cual el agua corre. Parte del uranio está en suspensión, de forma que el agua toma una textura de barro.
Solo una parte muy pequeña de uranio en agua sedimenta del aire. Las cantidades de uranio en el agua potable son generalmente muy bajas. El agua que contiene bajas cantidades de uranio es normalmente segura para beber. Debido a su naturaleza, no es probable que se acumulen peces o vegetales y el uranio que es absorbido será eliminado rápidamente a través de la orina y las heces.
El uranio se encuentra en los suelos en diversas concentraciones que son normalmente muy bajas. Los humanos añaden uranio al suelo a través de las actividades industriales. Los compuestos en el suelo se combinarán con otros compuestos, que pueden permanecer en el suelo durante años sin moverse hacia el agua subterránea. Las concentraciones de uranio son normalmente más altas en suelo rico en fosfato, pero esto no tiene por qué ser un problema, porque las concentraciones normalmente no exceden los rangos normales de los suelos no contaminados.
Las plantas absorben uranio a través de sus raíces y lo almacenan allí. Los vegetales de raíz tales como los rábanos pueden contener por tanto concentraciones de uranio más altas de lo normal. Cuando los vegetales se lavan el uranio será eliminado.
La erosión causada por la minas puede provocar que mayores cantidades de uranio sean liberadas al medio ambiente.

Presión de Vapor de una Gota o Burbuja

7. Calcula la presión de vapor de una gota de Hg de 10 nm de radio a 400 K. La densidad del mercurio a esta temperatura es 13.29 g/cm3 . Su tensión superficial es 447 x 10-3 N/m y Ps es 1mm Hg.

Respuesta








8. El agua hierve a 373.15 K y 101.33 kPa. A esta temperatura la σ del H2O es 58 x 10-3 N/m y su densidad es 0.958 g/cm3. sCuál será la presión de vapor del H2O en las burbujas de vapor que contiene 150 moléculas de H2O.

Respuesta
Datos:
T = 273.15 K
Ps = 1.01325 x 10-5 Pa
σ = 58 x 10-5 N/m
ρ = 0.958 g/cm-3 (1 x 106/1 m3) = 9.58 x 105 g/m3
M = 18 g/mol
V = 1.878 x 105 m3/mol




Exceso Superficial

9. Se tiene una solución de etanol en agua al 50% molar. Un sector de la interfase de área A posee 10 moles de agua y 30 de etanol. sCuáles son los valores de los excesos?



Modelo Matemático para la Isoterma de Freundlich

10. Se dan los datos siguientes para la adsorción del COsobre negro de humo vegetal a 0sC. La presión se dá en mmHg, mientras que x es el volumen delgas en cm3, medidos en las condiciones estándar. Adsorbidos por 2.964 g de negro de humo


Encontrar las constantes k y n de la ecuación d eFreundlich:


|P (mmHg) |V (cm3) |
|73 |7.5 |
|180 |16.5 |
|309 |25.1 |
|540 |38.1 |
|882 |52.3 |
|lnP |lnV |
|4.2905 |2.0149 |
|5.1930 |2.8034 |
|5.7333 |3.2229 |
|6.2916 |3.6402 |
|6.7822 |3.970 |






Modelo Matemático para la Isoterma de Langmuir.

11. En la siguiente tabla se proporciona el número de cm3 de N2 (0sC y 1 atm) adsorbidos por carbón activado a 0sC y una serie de presiones:


|P(Pa) |524 |1731 |3058 |4534 |7497 |
|V (cm3/g) |0.987 |3.04 |5.08 |7.04 |10.31 |


Determina las constantes de la ecuación de Langmuir:


Ec. De Langmuir : P/V = P/Vm + 1/aVm
Donde a = K






|X |Y |
|P |P/V |
|524 |530.902 |
|1371 | 569.408 |
|3058 |601.969 |
|4534 |644.034 |
|7497 |727.158 |






Modelo Matemático para laIsoterma de BET




12. La adsorción de N2 sobre una muestra de Rutenio a 77K ha dado los siguientes resultados
Los volúmenes adsorbidos están corregidos a 0sC y 1 atm )
a. A partir de la información anterior, halla la ecuación de la isoterma de BET.
b. Calcula el área superficial específica de la muestra de Rutenio considerando que el área molecular del N2 es 16.20 x 20-20 m2.


|P /Ps |V (cm3/g) |
|0.02 |1.1 |
|0.05 |1.7 |
|0.10 |3.4 |
|0.20 |4.2 |
|0.30 |4.8 |
|0.40 |5.3 |
|0.60 |6.7 |
|0.80 |8.0 |
|0.90 |11.8 |
|0.95 |20.5 |


Según la ecuación del modelo para la isoterma de BET







Se realizan las operaciones matemáticas para obtener los ejes X y Y, donde la pendiente es y el intercepto es


|Y |X |
|
|
|0.0185 |0.02 |
|0.0309 |0.05 |
|0.0327 |0.10 |
|0.0595 |0.20 |
|0.0893 |0.30 |
|0.1258|0.40 |
|0.2239 |0.60 |
|0.5000 |0.80 |
|0.7627 |0.90 |
|0.9268 |0.95 |


































Graficando los valores de X y Y, se obtiene los puntos a los cuales se les aplica una línea de tendencia o se efectúa una regresión de mínimos cuadrados.