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ASIGNACION DE GASES Profesora: Alma Urriola de Muñoz Estudiante: Mario Miguel Ng 1. Un globo inflado tiene un volumen de 0.55 L a nivel del mar (1 atm) y se deja elevar a la altura de 6.5 km, donde la presión es de unos 0.40 atm. Considerando que la temperatura permanece constante ¿Cuál es el volumen final del globo?

P1 V 1 P 2 V 2 = Como latemperatura permanece igual T1 T2 P1 V 1=P 2 V 2 .

1 atm ( 0.55 L )=0.40 atm ( V 2 )

V 2=

1 atm ( 0.55 L ) =1.375 L1.4 L 0.40 atm

2. El argón es un gas inerte usado en los tubos luminosos. En un experimento 452

mL

de gas se calienta de 22C a 187C a presión constante. ¿Cuál es el volumen final?

P1 V 1 P 2 V 2 = Con presion constante T1 T2 V1 V2 = T 1 T2 22C=295 K

187 C=460 K

Escala kelvin para la temperatura de gases ideales.

V2 452 mL = 295 K 460 K V 2=452

Mario Miguel Ng

mL∗460 K =704.814 mL 295 K

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3. La presión de un recipiente de helio es de 650 torr a 25ºC. Si este recipiente sellado se enfría a 0ºC. ¿Cuál sería su presión?

P1 V 1 P2 V 2 = Volumen constante T1 T2 P1 P2 = T1 T 2 25 C=298 K

P2 650 torr = 298 K 273 K P2=650

torr∗273 K =595.47 torr 298 K c m3

4. Una muestra de oxigeno tiene un volumen de 205 22ºC y su presión es de 30.8

cuando su temperatura es de

kPa . ¿Cuál es su volumen a TPS?

P1 V 1 P 2 V 2 = T1 T2 30.8 x 103 Pa

(

−5

)

0.987 x 10 atm =0.303996 atm 1 Pa

0.309996 atm ( 205 c m3 ) 1 atm ( V 2 ) = 295 K 273 K

V 2=

0.30996 atm ( 205 c m 3 ) ( 273 K ) =57.6716 c m3 1 atm ( 295 K )

5. ¿Qué presión ejercerá 0.40 mol de un gas en un recipiente de 5.0 litros a 17.0ºC?

PV =nRT P=

Mario Miguel Ng

nRT V

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0.40 mol P=

( 0.082mol( atm∙ K ∙ L) ) ( 290.15 K ) =1.903384 atm 5L

6. Calcular la masa molar de un gas si 3.69g ocupa 1.53 litros a 20ºC y 1 atm de presión.

PV =nRT

3.69 g M=

PV =

mm RT M

M=

mmRT PV

( 0.082mol( atm∙ K ∙ L) )( 293.15 K ) =57.9747 1 atm ∙1.53 L

g mol

7. Un cilindro de 23.9 litros contiene oxigeno gaseoso a 20ºC y 732 torr. ¿Cuántos moles de oxigeno hay en el cilindro?

732torr

( 7601 atmtorr )=0.963 PV =nRT n=

n=

PV RT

0.963 atm ∙23.9 L =0.957 mol 0.082 ( a tm∙ L ) ( 293.15 K ) mol ∙ K

8. ¿Qué volumen de oxigeno (en condiciones estándares) se formara a partir de 0.500 mol de clorato de potasio?

0.500 mol KCl O 3

(

3 mol de O 1 mol KCl O3

de O =0.75 mol de O () 12mol mol de O ) 2

PV =nRT

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V=

( 0.75 mol de O2) V=

(

nRT P

0.082 ( atm ∙ L ) ( 273.15 K ) mol ∙ K =16.798 L. 1 atm

)

9. ¿Qué volumen de hidrogeno, obtenidos a 30ºC y 700 torr de presión, se formara al reaccionar 50.0 g de aluminio con acido clorhídrico?

2 Al +6 HCl→ 2 AlC l3 +3 H 2 50.0 g de Al

(

1 mol Al 26.98 g A l

700 torr

mol H =2.7798 mol de H () 32mol Al ) 2

2

( 7601 atmtorr )=0.921 atm PV =nRT V=

0.082 ( atm ∙ L ) ( 303.15 K ) mol ∙ K =75.028 L 0.921 atm

( 2.7798 mol de H 2 ) V=

nRT P

(

)

10. Una muestra de gas tiene un volumen igual a 390 ¿Qué volumen ocupara a 25ºC y 195

mL medidos a 25ºC y 760 torr .

torr ?

25 ºC=298.15 K P1 V 1 P 2 V 2 = T1 T2 760 torr (390 mL ) (195 torr ) ( V 2 ) = 298.15 K 298.15 K

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V 2=

760torr ( 390 mL ) =1520 mL 195torr

11. ¿Qué presión final (torr) debe aplicarse a una muestra de gas que tiene un volumen de 190

mL a 20ºC y 750 torr de presión para permitir la expansión del gas a un volumen

de 600

mL a 20ºC.? P1 V 1 P 2 V 2 = T1 T2 P1 V 1=P 2 V 2 750 torr ( 190 mL ) =P 2 ( 600 mL )

P2=

750torr ( 190 mL ) =237.5 torr 600 mL

12. Una muestra de gas ocupa 10 litros a 110 torr y 27ºC. Calcule su presión en torr si la temperatura cambia a 127ºC mientras que el volumen es constante.

P1 P2 = T1 T 2 P2 110 torr = 300.15 K 400.15 K P 2=

110 torr ∙ 400.15 K =146.648 torr . 300.15 K

13. Suponga que se coloca un gramo de cada uno de los siguientes gases:

H 2 , O2 , N 2 ,

en un recipiente de 10 litros a 125ºC. Suponga un comportamiento ideal y calcule la presión en atmosferas.

1 g de H 2

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(

1mol de H 2 =0.4965 mol de H 2 2.014 g de H 2

)

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1 g de O 2

( (

1 g de N 2

1 mol de O 2 =0.03125 mol de O2 32 g de O2

) )

1 mol de N 2 =0.0357 mol de N 2 28 g de N 2

PT V T =nT R T PT =

n T RT VT

( 0.4965mol H 2 +0.03125 mol O2 +0.0357 mol N 2) PT =

(

0.082 ( atm ∙ L ) ( 398.15 K ) mol ∙ K

)

10 L

14. 0.157 gramos de un gas son recogidos sobre agua y ocupa un volumen de 135 25ºC y 745 molecular (

745 torr

mm Hg

=1.8396 atm

mL a

. Si el gas tiene un comportamiento ideal, determine su peso

Pvapor de agua a 25ºC=28.8 torr ¿ .

( 7601 atmtorr )=0.98 atm

28.8 torr

( 7601 atmtorr )=0.037894736 atm

PT =P gas + P vapor deagua Pgas =0.98 atm−0.03789 atm=0.94 atm PV =nRT

0.157 g M=

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PV =

mm RT M

M=

mmRT PV

L) ( 0.082mol( atm∙ ) ( 298.15 K ) =30.247 ∙K

( 0.94 atm )( 0.135 L )

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g mol

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15. La densidad de un gas a 25ºC y 126.6

kPa es de 1.436

3

g/d m

¿Cuál es su masa

molar?

(

)

0.987 x 10−5 atm 126.6 x 10 Pa =1.2495 atm 1 Pa 3

PV =nRT M=

mmRT PV

mm RT ( V ) M= P

1.436 g 0.082 ( atm∙ L ) ( 298.15 K ) ( ) L )( mol ∙ K M= =28.086 g /mol 1.2495 atm

16. Se recoge en un recipiente de 120 20ºC y 89

mL de

mL a 18ºC, 35 mL de oxigeno a 60 kPa y

N 2 a 25ºC y 76 kPa . Calcule las presiones parciales y la

presión total del sistema ( kPa ¿ .

PT V T V O PO = TT TO 2

2

2

PT ( 120 mL ) 35 mL ( 60 kPa ) = 291.15 K 293.15 K

PTo = 2

35 mL ( 60 kPa )( 291.15 K ) =17.3806 kPa 293.15 K (120 mL)

PT ( 120 mL ) 89 mL (76 kPa ) = 291.15 K 298.15 K

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PT N = 2

89 mL ( 76 kPa ) ( 291.15 K ) =55.043 kPa 298.15 K (120 mL)

PT =P 1+ P2 PT =( 17.3806+55.043 ) kPa=72.4236 kPa 17. En 50 gramos de una mezcla gaseosa compuesta de 32% de y 24% de

S O2 , 44% de C O2

O3 (ozono) por peso se recoge en un recipiente de 38 litros a 93.3 kPa

de presión. Calcule la temperatura de la mezcla y las presiones parciales de cada gas en

kPa .

50 g mezcla ( 0.32 S O 4 )=16 g S O4

(

1 mol S O2 =0.2497 mol S O4 64.06 g de S O2

)

50 g de mezcla ( 0.44 C O2 )=22 g C O2

50 g de mezcla ( 0.24 O3 ) =12 g O3

(

(

1 mol C O2 =0.5 mol C O 2 44 g C O 2

)

1 mol de O3 =0.25 mol O3 48 g de O3

)

PV =nRT

TT = TT =

PT V T nT R

( 93.3 kPa )( 38 L ) =426.64 K 8.31 ( kPa ∙ L ) ( 0.25+0.5+0.25 ) mol ∙ K K=273.15+ºC T =426.64 K −273.15=153.49 ºC

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PS O = 2

0.25 mol PS O =

L) ( 426.64 K ) ( 8.31mol( kPa∙ ∙K ) =23.32 kPa 38 L

2

PC O = 2

PC O

2

nRT V

8.31 ( kPa ∙ L ) ( 0.5 mol ) ( 426.64 K ) ( mol ∙ K ) = =46.65 kPa 38 L

0.25 mol PO = 3

nRT V

( 8.31mol( kPa∙ K∙ L ) )( 426.64 K ) =23.32 kPa 38 L

18. Una casa de rancho tiene un volumen de una presión de vapor de agua de 4

13000 pi e3 . En el invierno la casa tiene

mm Hg . Se instala un humidificador para

aumentar la presión del vapor de agua a 9

mm Hg que representa casi el 40% de

humedad. ¿Qué masa de vapor de agua debe el humidificador producir para incrementar la humedad al nivel que se desea. Asuma que la temperatura promedio de la casa es de 22ºC.

22ºC=295.15 K

13000 pi e3 =368119.005696 L PV =nRT n1=

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PV RT

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n1=

( 4 torr )( 368119.005696 L ) =80.00 mol 62.36 ( torr ∙ L ) ( 295.15 K ) mol ∙ K

(

)

PV =nRT n2=

n2=

PV RT

( 9 torr ) ( 368119.005696 L ) =180.00mol 62.36 ( torr ∙ L ) ( 295.15 K ) mol ∙ K

(

)

nagregadas =n2 −n1 nagreg adas=180.00 mol−80 mol nagregadas =100 mol 100 mol de H 2 O

(

18 g de H 2 O =1800 g de H 2 O 1 mol de H 2 O

1800 g

)

1 kg =1.8 kg ( 1000 g)

19. Un gas liberado durante la fermentación de glucosa (elaboración de vino) tiene un volumen de 0.78 litros cuando se mide a 66.18 ºF y 1.0 atm. ¿Cuál era el volumen de este gas a la temperatura de fermentación de 36.5 ºC y 1.0 atm de presión.

5 ºC= ( ºF−32 ) 9 5 ºC= ( 66.18−32 )=18.98 ºC 9

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K=18.98+273.15=292.13 K K=36.5+ 273.15=309.65 K

P1 V 1 P 2 V 2 = T1 T2

( 1 atm ) ( 0.78 L ) ( 1 atm ) ( V 2 ) = 292.13 K 309.65 K V 2=

( 1 atm )( 0.78 L ) ( 309.65 K ) =0.826779 L ( 292.13 K ) ( 1 atm )

20. Un trozo de sodio metálico se hace reaccionar con agua completamente como sigue:

2 N a(s )+ 2 H 2 O(l) →2 NaO H (ac ) + H 2g El hidrogeno gaseoso generando se recoge en agua a 25ºC. El volumen de gas es de 246

mL . Medidos a 1 atm.

a) Calcule el numero de gramos de sodio usado en la reacción (presión de vapor continua 25ºC = 0.0313atm) b) Calcule el numero de moléculas de hidrogeno obtenidas c) Calcule el % en peso del vapor de agua obtenido.

PT =P H O + P H 2

2

PH =1 atm−0.0313 atm=0.9687 atm 2

PV =nRT

nH = 2

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PV RT

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nH = 2

(

( 0.9687 atm )( 0.246 L ) =0.009747 mol de H 2 0.082 ( atm∙ L ) ( 298.15 K ) ( mol ∙ K )

)

0.009747 mol H 2

de Na 23 g de Na =0.44836 g de Na ( 21 mol mol de H ) ( 1mol de Na ) 2

0.009747 mol H 2

(

6.022 x 1023 moleculas =5.8696 x 1021 moleculas 1 mol de H 2

)

soluto ( ggdedesolucion ) x 100

%peso=

PV =nRT n va=

n va=

PV RT

( 0.0313 atm ) ( 0.246 L )

( ( 0.082

−4

atm ∙ L mol ∙ K

)) ( 298.15 K )

3.14942 x 10 mol de H 2 O

(

−4

=3.14942 x 10 mol de H 2 O

18 g de H 2 O −3 =5.6668632 x 10 g de H 2 O 1molde H 2 O

)

21. Acomode los siguientes gases en orden creciente de difusión: y

P H 3 , Cl O2 , Kr , N H 3

HI . Calcule la relación de velocidades de difusión, de la más rápida a la más lenta.

R= 2.74 22. Una pequeña burbuja se eleva desde el fondo de un lago, donde la temperatura y presión son 8ºC y 1.4 atm, hasta la superficie del agua, donde la temperatura es de 25ºC y la presión de 1.0 atm. Calcúlese el volumen final (en mL) de la burbuja si su volumen inicial fue de 2.1mL.1

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P1 V 1 P 2 V 2 = T1 T2

( 1.4 atm ) ( 2.1 x 10−3 L ) ( 1 atm ) ( V 2) = 281.15 K 298.15 K ( 1.4 atm ) ( 2.1 x 10−3 L ) ( 298.15 K ) V 2= =0.003117 L=3.12mL ( 281.15 K )( 1 atm ) C O2 encerrados en un volumen de 5.0 litros a 450 K ejerce una

23. 2.5 moles de

presión de 13680 mm Hg. Demuestre el comportamiento del gas ya sea como gas ideal, o como gas no ideal o si se puede ser tratado indistintamente de ambas formas.

PV =nRT P=

nRT V

( (

2.5 mol 62.36 P=

V=

V= T= T=

torr ∙ L ( 450 K ) mol ∙ K

))

5.0 L

=14031 mm Hg2.56 deiferencia

nR T P

(

62.36

torr ∙ L ( 2.5 mol ) ( 450 K ) ( mol ∙ K )) =5.128 L 2.56 diferencia 13680 mm Hg

PV nR

( 13680 mm Hg )( 5.0 L ) torr ∙ L 62.36 mol ∙ K

( (

)) ( 2.5 mol )

=438.74 K 2.5 diferencia

24. Una cantidad de nitrógeno gaseoso originalmente a una presión de 2.0 atm en un recipiente de 1.0 litros a 20ºC se pasa a un recipiente de 10 litros a 25ºC. Una cantidad de oxigeno gaseoso que estaba a 1.5 atm y 23ºC en un recipiente de 5 L, se cambia a ese mismo recipiente. ¿Cuál es la presión total del nuevo recipiente?

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Pt =P N + PO 2

2

P1 V 1 P N V 2 = T1 T2 2

( 2 atm ) ( 1 L ) PN ( 10 L ) = 293.15 K 298.15 K 2

PN = 2

( 2atm )( 1 L )( 298.15 K ) =0.20 atm ( 293.15 K ) ( 10 L )

P1 V 1 P O V 2 = T1 T2 2

PO = 2

( 1.5 atm ) (5 L ) ( 298.15 K ) =0.75 atm ( 296.15 K )( 10 L )

Pt =0.2 atm+ 0.75 atm=0.95 atm 25. Calcule las velocidades promedio en metros por segundo en casa caso a.

C l 2 ( 273 K )

b.

H 2 ( 273 K )

26. El volumen de un gas a 30ºC es 200mL. ¿A qué temperatura en ºF ocupara un volumen de 260 mL asumiendo que la presión es constante?

V1 V2 = T 1 T2

200 mL ( 260 mL ) = 303.15 K T2 T2=

( 260 mL )( 303.15 K ) =394.09 K 200 mL

K=ºC +273.15 ºC=394.09 K −273.15 K=120.945 ºC

9 ºF= ºC+ 32 5

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9 ºF= ( 120.945 º )+ 32 5 ºF=249.701º 27. Ordenar los siguientes gases, todos a la misma temperatura, de acuerdo con las velocidades moleculares relativas creciente:

H 2 , C H 4 , Rn , N 2 , F2 , He. ¿Cuál es la

base para determinar la ordenación?

28. Hacer una lista de orden descendiente de las energías cinéticas promedios de las moléculas en el ejercicio anterior. 29. Calcule el volumen en mL de hidrogeno gaseoso a 25ºC y 640 torr que se produce al reaccionar 0.520 g de magnesio con un exceso de acido clorhídrico.

Mg+2 HCl → MgC l 2+ H 2

0.52 g de Mg

(

1 mol de Mg 1 mol de H 2 =0. 02139 mol de H 2 24.31 g de Mg 1 mol de Mg

)(

)

PV =nRT

V=

nRT P

( (

( 0.02139 mol ) 62.36 V=

torr ∙ L ( 298.15 K ) mol ∙ K

640torr

))

=0.62 L=620 mL

30. Calcule el volumen de nitrógeno gaseoso a 27ºC y 680 torr de presión que se necesita para reaccionar con 12.5 g de magnesio según la siguiente ecuación:

3 M g( s) + N 2( g) → M g 3 N 2( s)

12.5 g de Mg

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1 mol de N 2

1 mol de Mg =0.1714 mol de N ( 24.31 g de Mg )( 3 mol de Mg )

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2

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V=

(

( 0.1714 mol ) 62.63 V=

nRT P

torr ∙ L ( 303.15 K ) ( mol ∙ K )) =4.765 L

680 torr

31. La nitroglicerina, un compuesto explosivo, se descompone de acuerdo a la siguiente ecuación:

4 C 3 H 5 ( N O3 )3( s) → 12C O2+10 H 2 O(g )+ 6 N 2(g )+ O2( g ) a. Calcule el volumen total de los gases recolectados a 1.2 atm y 26ºC a partir de 2

2.6 x 10 g

de nitroglicerina.

b. ¿Cuáles son las presiones parciales de los gases en estas condiciones?

( )(

)( ) ) )

2.6 x 102 g de C3 H 5 ( N O3 )3

1 mol de C3 H 5 ( N O3 )3 227.1 g de C3 H 5 ( N O 3 )3

2.6 x 102 g de C3 H 5 ( N O3 3

1 mol de C3 H 5 ( N O3 3 =1.14487 mol de C 3 H 5 ( N O3 )3 227.1 g de C3 H 5 ( N O3 3

12mol de C O2 =3.43 mol de C O2 4 mol de C3 H 5 ( N O3 )3

)

1.14487 molol =0.2862175 4 mol 0.2862175 [ 4 C 3 H 5 ( N O3 )3( s) → 12 C O2+10 H 2 O (g ) +6 N 2(g ) +O2(g ) ] 1.1448C 3 H 5 ( N O 3 )3 →3.43461 C O 2+ 2.862 H 2 O+1.717 N 2+0.2862 O2 PV =nRT V=

nRT P

(

( 8.299 mol ) 0.082 V=

1.2 atm

PC O = 2

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atm ∙ L ( 299.15 K ) ( mol ∙ K )) =169.65 L

nRT V

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( (

( 3.43461mol ) 0.082 PC O =

2

PH O =

(

nRT V

( (

(1.717 mol ) 0.082 PN =

2

)) (299.15 K ) =0.248 atm

nRT V

(

( 0.2862 mol ) 0.082 PO =

atm ∙ L mol ∙ K

169.65 L

2

PO =

atm ∙ L ( 299.15 K ) ( mol ∙ K )) =0.4138 atm

169.65 L

2

2

=0.4966 atm

nRT V

( 2.862 mol ) 0.082

PN =

))

169.65 L

2

PH O =

atm ∙ L ( 299.15 K ) mol ∙ K

atm ∙ L ( 299.15 K ) ( mol ∙ K )) =0.04138atm

169.65 L

2

32. ¿Qué volumen de hidrogeno, obtenido a 30ºC y 700 torr de presión se formara al reaccionar 50 g de aluminio con 80 g de solución de acido clorhídrico?

2 Al +6 HCl→ 2 AlC l3 +3 H 2

2 ( 27 g ) 2 mol Al 54 = = =0.24691 6 mol HCl 6 ( 36.45 g ) 218.7 50 g =0.625 80 g El Al es un reactivo en exceso.

80 g HCl

3 mol de H 2

mol de HCl =1.09739 mol H ( 136.45 g Al ) ( 6 mol HCl )

2

PV =nRT

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V=

nRT P

(

( 1.09739 mol ) 62.32 V=

torr ∙ L (303.15 K ) ( mol ∙ K )) =29.6365 L

700 torr

33. Se calienta una mezcla de 1.8 g de clorato de potasio y cloruro de potasio hasta que se descompone todo el clorato. El oxigeno liberado (anhidro) ocupa 405 mL a 25ºC y 745 torr de presión. Calcule el porcentaje de clorato y cloruro de potasio en la muestra original. R=kclo3 = 73.7% kcl = 26.3% 34. ¿En qué condiciones de temperatura, alta o baja, un gas presenta menor probabilidad para el comportamiento ideal? Temperaturas altas porque mas se aleja de los 273.15 K. 35. ¿En qué condiciones de presión, alta o baja, un gas presenta menor probabilidad para el comportamiento ideal? Después de 5 atm ya tiende a cambiar su comportamiento de gas ideal. 36. Comparar, a la misma temperatura y presión, volúmenes iguales de

H 2 y O2

respecto a: a. Numero de moléculas b. Masa c. Numero de moles d. Energía cinética promedio de las moléculas e. Velocidad de efusión f. Densidad Respuestas: a. Ambos tienen el mismo número de moléculas. b. El

O2 tiene 1.6 veces más masa que el

H2

c. Ambos tiene el mismo número de moles. d. e.

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f. El

O2 tiene 16 veces más densidad que le

H2

37. Cuando se mantiene constante la presión, que efecto tiene el calentamiento de

N2

gaseoso sobre lo siguiente: a. Su densidad b. Su masa c. La energía cinética promedio de sus moléculas d. Velocidad promedio de sus moléculas e. El numero de moléculas de

N 2 en muestra

Respuestas: a. Su densidad 38. Suponiendo un comportamiento de gas ideal, cuáles de los siguientes enunciados son correctos. Vuelva a formular los erróneos corrigiéndolos. a. La presión que ejerce un gas a volumen constante es independiente de su temperatura. b. A temperatura constante, al aumentar la presión ejercida sobre una muestra de gas se provocara una disminución del volumen de la muestra. c. A presión constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a la temperatura absoluta. d. A temperatura constante, al aumentar al doble la presión en una muestra de gas, se hará que el volumen de esa muestra disminuya a la mitad de su valor. e. Al comprimir un gas a temperatura constante su densidad y su masa aumentara. f.

Volúmenes iguales de

C O2 y C H 4

gaseoso a la mitad de su temperatura

y presión constante: a. El mismo número de moléculas b. La misma masa c.La misma densidad d. El mismo número de moles e. El mismo número de átomos g. A temperatura constante, la energía cinética promedio de las moléculas de

O2 a 200 atm es mayor que la correspondiente a las moléculas a 100 atm de presión. h. Según la ley de Charles, el volumen de un gas es cero a -273 ºC. i.

j.

Un litro de

O2 gaseoso a temperatura y presión estándares tienen la misma

que 1 L de

O2 gaseoso a 273ºC y 2 atm de presión.

El volumen ocupado por un gas depende solo de su temperatura y presión.

k. En una mezcla de moléculas de

O2 y

N 2 , las moléculas de O2 , en

promedio, se mueven a mayor velocidad que las de

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N2 .

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l.

PV =k

m.

es un enunciado de la Ley de Charles.

Si la temperatura de una muestra aumenta de 25ºC a 50ºC el volumen del gas aumentara 100%, si se mantiene la presión constante.

n. Un mol de

C l 2 a 20ºC y 60 torr de presión contiene

6.022 x 1023 moleculas . o. Un mol de

H 2 mas un mol de O2 en un recipiente de 11.2 L ejercen una

presión de 4 atm a 0ºC. p. Cuando la presión en una muestra de gas disminuye a la mitad, permaneciendo constante la temperatura, la densidad del gas también disminuye a la mitad. q. Cuando la temperatura de una muestra aumenta a presión constante, la densidad del gas disminuirá. r.

Según la ecuación

2 KCl O3( s) →2 KC l (s )+3 O2( g)

, 1 mol producirá 67.2 L de

O2 a TPS. s. t.

PV =nRT

es un enunciado de la Ley de Avogadro.

Las condiciones normales son 1 atmosfera y 0ºC. Respuestas: a. Incorrecto. La presión que ejerce un gas a volumen constante es dependiente de su temperatura. b. Correcto. c.

39. Una barómetro indica 715 mm Hg. Calcule la presión correspondiente en: a. Atm b. Pulg Hg c. Torr d. Kilopascal e.

lb/ pul g 2

Respuestas:

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a.

b.

715 mm Hg

atm =0.94 atm ( 7601mm Hg )

715 mm Hg

( 10001 mmm )( 39.41 mpulg )=28.17 pulg H g

715 torr

c. d.

e.

( 715 mm Hg )

( 715 mm Hg )

atm 101.325 kPa ( 7601mm )( )=95.32 kPa Hg 1 atm

atm ( 7601mm Hg )

(

lb pul g2 2 =13.818 lb / pul g 1 atm

14.7

)

40. Al disolver 3.0 g de una muestra impura de carbonato de calcio en acido clorhídrico se forma 656 mL de dióxido de carbono (medidos a 20ºC y 792 mm Hg). Calcule el porcentaje en masa del carbonato de calcio en la muestra.

CaC O3+ HCl → C O2 3.0 g CaC O3

R= 94.7% 41. El etanol se quema en el aire según la siguiente reacción:

C2 H 5 O H (l )+O2 →C O2( g )+ H 2 O(l )

Balanceada :C 2 H 5 OH + 3O2 →2 C O2 +3 H 2 O Determine el volumen de aire a 35ºC y 790 mm Hg que se requieren para quemar 227 g de etanol. Suponga que el aire contiene 21.0% de

227 gC 2 H 5 OH

(

1 mol C2 H 5 OH 46.07 gC 2 H 5 OH

)(

O2 en volumen.

3 mol O2 =14.78 mol O2 1mol C 2 H 5 OH

)

14.78=21 x=100

x=

(14.78 )( 100 ) =70.39 mol 21

Aire=70.39 mol

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V=

nRT P

(

( 70.39 mol ) 62.63 V=

∙L ( 308.15 K ) ( torr mol ∙ K )) =1712.19 L=1.7122 x 10 L 3

790 torr

42. Calcule la masa en gramos de cloruro de hidrogeno que se forma cuando 5.6 L de hidrogeno gaseoso, medidos a TPS, reacciona con un exceso de cloro gaseoso.

H 2+ C l 2 → 2 HCl

5.6 L

(

1 mol H 2 =0.25 mol H 2 22. 4 L

)

0.25 mol H 2

HCl =0.50 mol HCl ( 2mol 1 mol H ) 2

0.50 mol HCl

g HCl =18.23 g ( 36.45 1 mol HCl )

43. La formula empírica de un compuesto es CH. A 200ºC, 0.146 g de este compuesto ocupa un volumen de 97.2 mL a una presión de 562.4 torr de presión. Determine la formula molecular del compuesto.

M=

mmRT PV

( (

( 0.146 g ) 62.32 M=

f verdadera=

))

tor r ∙ L ( 473.15 K ) mol ∙ K

( 562.4 torr ) ( 0.0972 L )

=79.14 g/ mol

real 79.14 = =6 teorica 13

( CH )6 =C6 H 6 44. El carburo de calcio reacciona con agua para producir gas acetileno

(C 2 H 2)

CaC 2(s )+ 2 H 2 O(l) →Ca ( OH )2( ac )+C 2 H 2( g)

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Calcule el volumen de acetileno producido a 26ºC y 684 mm Hg a partir de 70g de

CaC 2 y 45 g de agua. Reactivolimitante=CaC 2

70 g Ca C2

(

1 mol C a C 2 1 mol C 2 H 2 =1.09375 mol C2 H 2 64 g CaC 2 1 mol Ca C2

)(

)

PV =nRT V=

nRT P

( (

( 1.09375 ) 62.32 V=

torr ∙ L ( 299.15 K ) mol ∙ K

))

684 torr

=29.81 L

45. Un gas tiene la composición de 71.72% de cloro, 12.12% de carbono. El oxigeno se difunde a través de una abertura pequeña con una rapidez 1.76 veces mayor que el gas analizado. ¿Cuál es la formula molecular de dicho gas?

R= COCl_2 46. Se encontró que un compuesto gaseoso contiene 20% de hidrogeno y 80% de carbono. Se determino que 250 mL del compuesto tiene una masa de 0.256 g a 27ºC y 640 mm Hg. ¿Cuál es la formula molecular del compuesto?

20 g H 80 gC

( 11molg HH )=20 mol H

( 112molg CC )=6.666 mol C

20 =3 H 6.666 6.66 =1C 6.66 Formula Empirica : ( C H 3 ) x

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M=

mmRT PV

( (

( 0.256 g ) 62.63 M=

))

torr ∙ L ( 300.15 K ) mol ∙ K

( 640 torr )( 0.25 L )

f verdadera=

=30.07

g mol

real 30.07 = =2 teorica 15

( C H 3 )2=C 2 H 6 47. Un gas tiene la siguiente composición porcentual en masa 75.7% de carbono y 14.3% de hidrogeno. En condiciones estándares la densidad del gas es 2.54 g/L. ¿Cuál es la formula molecular del gas?

75.7 g C

( 112molg CC )=6.308 mol C

14.3 g H

( 11molg HH )=14.3 mol H

14.3 =2.27 ≈ 2 6.308 6.308 =1 6.308

(C H 2 )x

PV =nRT PV =

M=

mm RT M

mmRT VP

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2.54 g ( 0.082 )( 273.15 K ) L M= =56.89 g/ Mol 1 atm

56.89 =4 14 x=4

( C H 2 )4 =C 4 H 8

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