ley gases ejercicios resueltos

Una muestra de 154 mL de dióxido de carbono gaseoso se obtiene al quemar grafito en oxígeno puro. Si la presión del gas

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Una muestra de 154 mL de dióxido de carbono gaseoso se obtiene al quemar grafito en oxígeno puro. Si la presión del gas generado es 121 kPa y su temperatura es 117ºC, ¿qué volumen ocuparía el gas a condiciones estándar, las cuáles son T = 273K y P= 101 kPa?

Una muestra de 500 mL de nitrógeno se recoge a 2 atm y 20ºC. Si la temperatura se eleva a 303 K y el volumen disminuye a 100mL, ¿qué presión tendrá el nitrógeno?

500

mL∗1 L =0.5 L→ Nitrógeno(V 1) 1000 mL

2 atm → Nitrógeno(P1 ) 20 ° C +273.15=293.15° K (T 1) 303 ° K (T 2 ) 100

mL∗1 L =0.1 L → Nitrógeno( V 2) 1000 mL

P2=? P1∗V 1∗T 2=P 2∗V 2∗T 1 → P2=

P1∗V 1∗T 2 2 atm∗0.5 L∗303 ° K → P 2= =10.33 atm V 2∗T 1 0.1 L∗293.15 ° K

Un trozo de dióxido de carbono sublimado (hielo seco) genera una muestra de 0.8 L de CO2 gaseoso a 22ºC y 720 mm Hg ¿Qué volumen tendrá el dióxido de carbono gaseoso a 0o C y 760 mmHg?

0.8 L→ C 02 gaseoso( V 1) 22 ° C +273.15=295.15 ° K (T 1 )

720

mmHg∗1 atm =0.02 atm→ CO 2 gaseoso(P 1) 760 mmHg

V 2=? 0 ° C+273.15=273.15° K (T 2) 760

mmHg∗1 atm =1 atm→ CO 2 gaseoso (P2 ) 760 mmHg

P1∗V 1∗T 2=P 2∗V 2∗T 1 → V 2=

P1∗V 1∗T 2 0.02atm∗0.8 L∗273.15 ° K → V 2= =0.01 L P2∗T 1 1 atm∗295.15 ° K

Una muestra de 4L de nitrógeno se recoge a 1.5 atm y 288 K. Si la presión se incrementa a 2.5 atm y el volumen se reduce a 2L, ¿qué temperatura posee el nitrógeno?

4 L→ Nitrógeno[V 1] 1.5 atm → Nitrógeno[ P1 ] 288 ° K →[T 1 ] 2.5 atm →[P 2] 2 L→[V 2 ] T 2=? P1∗V 1∗T 2=P 2∗V 2∗T 1 → T 2 =

P2∗V 2∗T 1 2.5 atm∗2 L∗288 ° K →T 2= =240 ° K P1∗V 1 1.5 atm∗4 L

Un tanque de 5000 cm3 contiene un gas ideal (M = 40 kg/kmol) a una presión manométrica de 530 kPa y a una temperatura de 25 °C. ¿qué cantidad de masa de gas en gramos se encuentra en el depósito?

5000 c

m 3∗0.001 L =5 L[V 1 ] 1 c m3

Suponiendo presión atmosférica=100 kPa Presión absoluta= presión manométrica+ presión atmosférica Presión absoluta=530 kPa+ 100 kpa=630 kPa kPa∗1 atm 630 =6.22 atm[ P1 ] 101.3 kPa 25 ° C +273.15=298.15° K [T 1 ] Constante universal de los gases ideales R=0.082

atm∗L mol∗° K

PV =n ° moles∗R∗T → n° moles=

PV → n ° moles= RT

6.22 atm∗5 L =1.27 atm∗L 0.082 ∗298.15 ° K mol∗° K

masa=? masa=n° moles∗masamolar → masa=1.27∗40=50.8 g=0.05 kg

¿Qué volumen ocupará 1.216 g de SO2 gaseoso (M = 64.1 kg/kmol) a 18.0 °C y 775 mmHg, si este actúa como un gas ideal? Aplicamos ecuación de gas ideal tenemos que: P·V = n·R·T Entonces, buscamos la cantidad de moles que tiene 1216 g de SO₂, tenemos: n = (1216 g)/( 64100 g/mol) n = 0.0189 mol T=18°C+273.15=291.15°K Sustituimos en la ecuación de gases ideales y tenemos que: (1 atm)·V = (0.0189 mol)·(0.082 atm·L/mol·K)·(291 K) V = 0.450 L Por tanto, tenemos que el volumen que ocupará el SO₂ será igual a 0.450 litros.

Un tubo cerrado de 30 mL, contiene 0.25 g de vapor de agua (M = 18 kg/kmol) a una temperatura de 340 °C. Suponiendo que es un gas ideal, ¿cuál es su presión?

30

mL∗1 L =0.03 L[V 1 ] 1000 mL

340 ° C +273.15=613.15° K [T 1 ] n=

m 0.25 g → n= =0.0138 mol M 18 g/mol

nRT PV =nRT → P= → P= V

atm∗L ∗613.15 ° K mol∗° K =23.12 atm 0.03 L

0.0138 mol∗0.082

Un volumen de 450 ml de oxígeno fue tomado o colectado a 30°C y 480 mm de Hg. ¿Qué volumen ocupará el oxígeno al variar la temperatura a 57°F y una presión de 250 cm de Hg?

450

mL∗1 L =0.45 L[V 1 ] 1000 mL

30 ° C +273.15=303.15 ° K [ T 1 ]

480

mmHg∗1 atm =0.63 atm [P1 ] 760 mmHg

° K= 250

( ° F +459.67 )∗5 (57 ° F+ 459.67 )∗5 →° K= → ° K =287.03[T 2 ] 9 9

cmHg∗1atm =3.28 atm[P 2] 76 cmHg

V 2=? P1∗V 1∗T 2=P 2∗V 2∗T 1 → V 2=

P1∗V 1∗T 2 063 atm∗0.45 L∗287.03° K → V 2= =0.08 L P2∗T 1 3.28 atm∗303.15 ° K

Una muestra de oxígeno ocupa 8.2 litros a 3650 mm de Hg. ¿Cuál será el volumen del oxígeno si la presión va aumentando progresivamente de 9 en 9 pulgadas de mercurio hasta llegar a 10 puntos para graficar.

8.2 L→[V 1 ] 4.8 atm→[ P1 ] 9

pulgHg∗1 atm =0.30 atm →[P 2] 29.92 pulHg

V 2=

P1∗V 1 4.8 atm∗8.2 L → V 2= →V 2=131.2 L P2 0.3 atm

Un recipiente cerrado de 3 litros. contiene oxígeno (O2) a 333ºC y 4235 mm Hg. Calcula: Los gramos de oxígeno contenidos en el recipiente.

3 L→ [V 1 ] 333 ° C +273.15=606.15° K → [T 1 ] 4235

mmHg∗1 atm =5.57 atm →[ P1 ] 760 mmHg

PV =nRT → n=

PV → n= RT

5.57 atm∗3 L =0.33 mol atm∗L 0.082 ∗606.15 ° K mol∗° K

El oxígenotiene una Masa Molar igual a

32 g ; m=? mol

n=

m mol∗32 g →m=n∗MM → m=0.33 → m=10.56 g MM mol

Si tenemos 530 gramos de tetracloruro de carbono (CCl4) que es un gas incoloro, que ocupa un volumen de 5.5 litros. Calcular cual será el nuevo volumen si se añade 70 gramos del gas a presión y temperaturas constantes

5.5

L∗1000 c m 3 3 =5500 c m →[V 1 ] 1L

D=

m 530 g g → D= → D=0.09 3 V 5500 c m c m3

V 2=? D=

m m 530 g+70 g → V = → V 2= →V 2=6.33 c m 3 V D g 0.09 c m3

En una olla presión tenemos un gas, a una temperatura de 212°F y una presión de 840 pulg de Hg, si se calienta dicho gas progresivamente de 22 en 22ºC hasta completar 10 puntos para graficar. Si el volumen permanece constante, ¿Cuál es la la presión del gas en cada punto?

P 1 P2 = T1 T 2 840

pulgHg∗1 atm =28.07 atm →[P 1] 29.92 pulHg

( 212° F+ 459.61 )∗5 =373.11 ° K → T 1 9 22 ° C +273.15=295.15 ° K → variación de latemperatura 373.11 ° K + 295.15° K=668.26 ° K →T 2 P 1 P2 P1∗T 2 28.07 atm∗668.26° K = → P 2= → P2= → P2=35.94 atm T1 T 2 T1 373.11 ° K

https://www.educaplus.org/gases/calculadora-ley-combinada.html#:~:text=P1V1T1%3DP2V2T2&text=La%20ley %20generalizada%20o%20ley,y%20volumen%20de%20un%20gas.