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• Juan Camacho

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EJERCICIOS PROPUESTOS 1. El volumen del aire en los pulmones de una persona es de 615mL aproximadamente, a una presión de 760 mmHg. La inhalación ocurre e cuando la presión de los pulmones desciende a 752 mmHg ¿A qué volumen se expanden los pulmones? v1= 615ml p1= 760 mmHg p2= 752 mmHg v2= ? De la Ley de BOYLE

v 1∗p 1=v 2∗p 2

Despejando v2

v 1∗p 1 p2 615 ml∗760 mmHg v 2= 752 mmHg v 2=

v 2=621.54 mL

2. Es peligroso que los envases de aerosoles se expongan al calor. Si una lata de fijador para el cabello a una presión de 4 atmósferas y a una temperatura ambiente de 27 °C se arroja al fuego y el envase alcanza los 402 °C ¿Cuál ser á su nueva presión? La lata puede explotar si la presión interna ejerce 6080 mm Hg ¿Qué probabilidad hay de que explote? p1= 4 atm T1= 27 ºC + 273 ¿ 300 ºK T2= 402 ºC + 273 ¿ 675 ºK p2= ?

De la Ley de Gay - Lussac p1∗T 2=p 2∗T 1

p2=

p 1∗T 1 T2

p2=

4 atm∗675 ºK 300 ºK

760 mmHg ¿ 6840 mmHg 4 atm Dado que la presión alcanzada es mas alta que la presión interna del envase es 100% que el envase explote. p2=¿

9 atm

3. Un alpinista inhala 500 mL de air e a una temperatura de 10 °C ¿Qué volumen ocupará el aire en sus pulmones si su temperatura corporales de 37°C? v1= 500 ml T1= 10 ºC + 273 ¿ 283 ºK T2= 37 ºC + 273 ¿ 310 ºK v2= ? De la Ley de CHARLES

v 1∗T 2=v 2∗T 1 v 1∗T 2 v 2= T1 500 ml∗283 ºK v 2= 310 ºK

v 2=456.45 mL 4. Se libera una burbuja de 25 mL del tanque de oxígeno de un buzo que se encuentra a una presión de 4 atmósferas y a una temperatura de 11°C. ¿Cuál es el volumen de la burbuja cuando ésta alcanza la superficie del océano, dónde la presión es de 1 atm y la temperatura es de 18 °C? v1= 25 ml T1= 11ºC + 273 ¿ 284 ºK p1= 4 atm T2= 18 ºC + 273 ¿ 291 ºK P2= 1 atm v2= ? Ley combinado

v 1∗p 1∗T 2=v 2∗p 2∗T 1 v 1∗T 2∗p 1 v 2= T 1∗p 2 25 ml∗284 ºK∗4 atm v 2= 291 ºK∗1 atm v 2=97.6 mL

5. Un globo aerostático de 750 mL se infla con helio a 8 °C y a una presión de 380 atmósferas ¿Cuál es el nuevo volumen del globo en la atmósfera a presión de 0.20 atm y temperatura de 45 °C? v1= 750 ml T1= 8 ºC + 273 ¿ 281 ºK p1= 380 atm T2= 45 ºC + 273 ¿ 318 ºK P2= 0.20 atm v2= ?

Ley combinado

v 1∗p 1∗T 2=v 2∗p 2∗T 1 v 1∗T 2∗p 1 v 2= T 1∗p 2 750 ml∗281ºK∗380 atm v 2= 318 ºK∗0.20 atm v 2=1259198.11 mL 6. Si 4 ml de un gas están a 600 mmHg de presión. ¿cuál será su nuevo volumen si aumentamos la presión a 800 mmHg?. vi= 4 ml pi= 600 mmHg pf= 800 mmHg vf= ? De la Ley de BOYLE vi∗pi =vf ∗pf Despejando v2 vi∗pi vf = pf 4 ml∗600 mmHg vf = 800 mmHg vf =3 mL 7. En una mezcla gaseosa a 20ºC la presión parcial de los componentes son los siguientes: H2 = 230 mm Hg, CO = 180 mm Hg, CH4 = 170 mm Hg, etileno = 185 mm Hg. ¿Cuál es la presión total de la mezcla ? De la Ley de las Presiones Parciales John Dalton

Ptotal = 230 mm Hg + 180 mm Hg + 170 mm Hg + 185 mm Hg Ptotal = 765 mm Hg

8. Un globo lleno de aire tiene un volumen de 200 litros a y 0ºC. ¿cuál será su volumen a 57 ºC si su presión no cambia? v1= 200 L T1= 0 ºC + 273 ¿ 273 ºK T2= 57 ºC + 273 ¿ 330 ºK P2= 0.20 atm v2= ? De la Ley de CHARLES

v 1∗T 2=v 2∗T 1 v 1∗T 2 v 2= T1 200 L∗330 ºK v 2= 273 ºK

v 2=241.7 L

9. Un gas se difunde 5.0 veces más rápido que otro. Si el peso molecular (M) del primero es 20, ¿cuál es el peso molecular (M2) del segundo? V1 = 5 v2 M1 = 20 Ley de GRAHAM

√

V1 M2 = V2 M1

√

5V 2 M2 = L V2 20

M 2=500

10.El volumen inicial de una cierta cantidad de gas es de 200 cm 3 a la temperatura de 20ºC. Calcula el volumen a 90ºC si la presión permanece constante. v1= 200 cm3 T1= 20 ºC + 273 T2= 90 ºC + 273

¿ 293 ºK ¿ 363 ºK

v2= ? Aplicando la Ley de Charles y Gay – Lussac

V 1 T1 = T1 T2 200 cm 3 V2 = 293 ºK 363ºK

V 2=247.78 cm3

11.Una cierta cantidad de gas se encuentra a la presión de 790 mm Hg cuando la temperatura es de 25ºC. Calcula la presión que alcanzará si la temperatura sube hasta los 200ºC. p1= 790 mmHg T1= 25 ºC + 273 ¿ 298 ºK T2= 200 ºC + 273 ¿ 473 ºK p2= ?

De la Ley de Gay - Lussac p1∗T 2=p 2∗T 1

p2=

p 1∗T 1 T2

p2=

790 mmHg∗473 ºK 298 ºK p2=¿ 1253.9 mmHg

12.En condiciones de P constante, una muestra de gas H con un volumen inicial de 9,6 litro a 88 ºC se enfría hasta que su volumen final es de 3,4 l. ¿Cuál es su temperatura final? P =CTE. V1= 9,6 litros V2 = 3,4 litros T1 = 88 ºC + 273 = 361 ºK T2= ?????

V1 = V2 T1 T2

T 2= T 2=

V 2∗T 1 V1

3.4 L∗361ºK 9.6 L T 2=¿ 129 ºK

13.Una cierta cantidad de gas está contenida en un recipiente de vidrio a 25 ºC y 0,8 atm. Si el recipiente puede soportar una presión de hasta 2 atm. ¿Cuánto se puede elevar la temperatura sin que se rompa el recipiente? T = 25 ºC + 273 = 298 ºK T2?? p1 = 0,8 atm p2 = 2 atm De la Ley de Gay - Lussac p1∗T 2=p 2∗T 1 T 2= T 2=

p 2∗T 1 p1

2 atm∗298ºK 0.8 atm T 2=¿ 745 ºK

14.Una muestra de gas ocupa un volumen de 0,452 L medido a 87 º C y 0.620 atm. ¿Cuál es su volumen a 1 atm y 0 ºC. V1 0,452 litros V2 ¿? T1 87 ºC +273= 360 ºK T2 273 ºK P1 = 0,620 atm P2 = 1 atm

Ley combinado

v 1∗p 1∗T 2=v 2∗p 2∗T 1 v 1∗T 2∗p 1 v 2= T 1∗p 2 0.452 L∗273 ºK∗0.620 atm v 2= 360 ºK∗1 atm v 2=0.213 L 15.Se tienen 375 litros de gas medidos a 25ºC y 10 atm de presión Sufre una transformación isocórica al elevarse la temperatura a 263 º C. Hallar la presión final del sistema V = 373 litros T1 = 25 º C 298 ºK T2 263 ºC =536 ºK P1 = 10 atm P2 = ¿??? De la Ley de Gay - Lussac p1∗T 2=p 2∗T 1

p2=

p 1∗T 1 T2

p2=

10 atm∗536 ºK 298 ºK p2=¿ 17.98 atm

16.Un gas se difunde 5.0 veces más rápido que otro. Si el peso molecular (M) del primero es 20, ¿cuál es el peso molecular (M2) del segundo? V1 = 5 v2 M1 = 20

Ley de GRAHAM

√

V1 M2 = V2 M1

√

5V 2 M2 = L V2 20

17.¿Cuál es el volumen en mL que ocupa un gas ideal si 0.321 moles se encuentran a una temperatura de 22 °C y a una presión de 1.67 atm ? P∗V =RTn V =RTn/ P

V= ? L R = 0.082 atm*L/K*mol T= 22°C a K = ( 22 + 273) = 295K n = 0.321mol P= 1.67 atm V= 0.082 atm*L/K*mol (295K)( 0.321mol) / 1.67 atm V= 4.64969 L V= 4649.69 mL 18.¿Cuántos moles de un gas ideal hay en un volumen de 2.99 litros si la temperatura es 391 °C y la presión es 9.22 atm ? P∗V =RTn n=PV / RT n = ? mol R = 0.082 atm*L/K*mol T= 391°C a K = ( 391 + 273) = 664 K P= 9.22 atm V= 2.99 L n= 9.22 atm*2.99 L / 0.082 atm*L/K*mol (664K) n= 0.5063 mol 19.¿Cuál es la presión en mmHg de un gas ideal, si 0.776 moles ocupan un volumen de 4630 mL a la temperatura de 648.97 K ? P∗V =RTn

P=RTn/V P= ? mmHg n = 0.776 mol R = 62.4 mmHg*L/K*mol

T= 648.97 K V= 4630 mL P= 62.4 mmHg*L/K*mol (648.97K)( 0.776mol) / 4.63 L P= 6787.19 mmHg 20.¿Cuál es la temperatura en °C de un gas ideal, si 0.07 moles ocupan un volumen de 1.06 litros a la presión de 7.8 atm ? P∗V =RTn T =PV /Rn

T= ?°C V= 1.06 L R = 0.082 atm*L/K*mol n = 0.07mol P= 7.8 atm T= 7.8 atm * 1.06 L / 0.082 atm*L/K*mol )( 0.07mol) T= 1440.42 K T= 1167.42 °C 21.¿Cuál es el volumen en mL que ocupa un gas ideal si 0.828 moles se encuentran a una temperatura de -211 °C y a una presión de 1.6 atm ? P∗V =RTn

V =RTn/ P V= ? L R = 0.082 atm*L/K*mol T= -211°C a K = ( -211 + 273) = 62 K n = 0.828mol P= 1.6 atm V= 0.082 atm*L/K*mol (62K)( 0.828mol) / 1.6 atm V= 2.63097 L V= 2630.97 mL 22.¿Cuál es la temperatura en °C de un gas ideal, si 0.045 moles ocupan un volumen de 1.1 litros a la presión de 5396 mmHg ? P∗V =RTn T =PV /Rn T= ?°C V= 1.1 L R = 62.4 mmHg*L/K*mol n = 0.045mol P= 5396 mmHg T= 5396 mmHg * 1.1 L / 62.4 mmHg*L/K*mol)( 0.045mol)

T= 2113.82 K T= 1840.82 °C 23.¿Cuál es el volumen en litros que ocupa un gas ideal si 0.014 moles se encuentran a una temperatura de 4747.52 K y a una presión de 2728mmHg? P∗V =RTn V =RTn/ P V= ? L R = 62.4 mmHg*L/K*mol T= 4747.52 K n = 0.014 mol P= 2728mmHg V= 62.4 mmHg*L/K*mol)( 4747.52 K)( 0.014 mol) / 2728mmHg V= 1.5203 L 24.Cuando se vaporizan 2,96 gramos de cloruro mercúrico en una ampolla de 1 litro a 680ºK, la presión resultante es de 458 torr. ¿Cuál es el peso molecular y la fórmula molecular del vapor de cloruro mercúrico? Masa = 296 gramos Presión = 458 Torr Volumen 1 l T = 680 ºK PM ¿? PV = m R T PM 760 Torr ------1 atm 458 Torr ------ X X = 0.603 atm 2,96 gramos 0,082 litro atm = 274 0,603 atm 1 litro ºK gramo mol=274 Hg Cl2 =274 Hg Cl2