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• Henrry Reyes

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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE CIENCIAS AREA DE QUÍMICA GENERAL QUÍMICA GENERAL 1

Tarea No. 4 Instrucciones: A continuación se le presentan una serie de problemas, resuélvalos dejando constancia de su procedimiento, ya que sin constancia de su procedimiento no se calificará; recuerde que debe trabajar de forma limpia y ordenada. 1. Defina cada uno de los siguientes planteamientos: a) Presión b) Volumen c) Temperatura d) Gas e) Constante R f) Ley de Boyle g) Ley de Charles - Gay Lussac h) Ley de los gases ideales i) Ley de las presiones parciales de Dalton 2. Una de las afirmaciones es verdadera, cuando se aplica al gas ideal: a. b. c. d.

Se llama ideal porque es el mejor gas que existe. Sus partículas viajan en línea recta entre cada choque Sus partículas tienen un diámetro del orden de 1 Fermi. Sus fuerzas de atracción gravitatoria se anulan con las de repulsión eléctrica. e. Ninguna de las anteriores es correcta. 3. Una de las afirmaciones es falsa, cuando se aplica al gas ideal: a. b. c. d. e.

No existe a temperaturas altas y a presiones altas. Sus partículas no tienen atracción eléctrica entre sí. No puede condensarse para obtener el líquido ideal. La energía cinética de sus partículas no se conserva. Ninguna de las afirmaciones anteriores es falsa.

4. Se tiene un gas en un recipiente de volumen V, si el gas se transfiere en su totalidad a otro recipiente con volumen de 10V, en un proceso isobárico: a. La masa de gas aumenta.

b. c. d. e.

La fuerza de choque aumenta. La masa del sistema permanece constante. b y c son correctas. Ninguna de las anteriores es correcta.

5. Se tiene una mezcla de gases en un sistema, al inicio hay 1.0 g de CO 2 y 2 g de N2. Se abre el sistema para introducir un 0.01 mol de un tercer gas desconocido en un proceso isobárico e isotérmico. Entonces: a. b. c. d. e.

La sumatoria del número de moles es igual a 1. La fracción de CO2 aumenta. La presión parcial del N2 disminuye. a y b son correctas. Ninguna de las anteriores es correcta.

6. ¿Que viaja más rápido y a la misma temperatura, un átomo de He o una molécula de N2? a. b. c. d. e.

Viaja más rápido la molécula de N2 Viajan a la misma velocidad. En promedio los átomos de He viajan 2.65 veces más rápido. Los átomos de N2 viajan 1.24 veces más rápido. Ninguna de las anteriores es correcta.

7. Considere un gas el cual se encuentra en un recipiente rígido a temperatura T1. Si la presión del gas aumenta: a. b. c. d. e.

El gas se expande. La energía cinética de las partículas aumenta. El proceso es isotérmico. El gas se contrae. Ninguna de las anteriores es correcta.

8. El volumen de 1 mol de cualquier gas a condiciones TPN es constante e igual a: a. b. c. d. e.

1L 10 L 22.4 L 20.4 L Ninguna de las anteriores

9. Un proceso de gas ideal es necesariamente isocórico porque: a. b. c. d. e.

Las partículas del gas tiene volumen constante. Las partículas del gas tiene masa nula. El sistema varía la temperatura y la presión. El sistema es cerrado. Ninguna de las anteriores es correcta.

10. ¿Cuál de las siguientes opciones es el conjunto de condiciones conocidas como temperatura y presión normales (TPN)? a. b. c. d. e.

0 K y 1 atm 0°F y 760 torr 0°C y 760 mmHg 273°C y 1 atm 273 K y 1 bar

11. Se tiene dos gases a condiciones normales cada uno en su respectivo recipiente, el gas A es diatómico, el gas B es un gas noble; entonces: a. b. c. d.

El gas A posee mayor número de moles que B El gas B posee mayor número de moles que A El gas A posee el mismo número de moles que B El número de moles es el doble en A que en B, ya que este es un gas diatómico. e. Ninguna de las anteriores es correcta.

12. ¿Cuál es la presión en kilo pascales, que ejercen 1.00 x 10 20 moléculas de N2 confinadas a un volumen de 305 mL a 175°C? a. b. c. d. e.

301,740 kPa 4x106 kPa 2,026.5 kPa 354,233 kPa Ninguna es correcta

13. ¿Qué ley de los gases relaciona la presión y el volumen de un gas a temperatura constante? a. b. c. d.

Ley de Charles Ley de Avogadro Ley de Boyle Ley de Gay-Lussac

e. Ninguna es correcta 14. Determine la densidad del Cl2 (g) a CN: a. b. c. d. e.

3.22 g/L 0.032 g/L 2.3 g/L 1.5 g/L Ninguna

15. En la ley de Avogadro el proceso que se lleva a cabo es: a. b. c. d. e.

Isotérmico Isobárico Isocórico a y b son correctas Ninguna es correcta

16. Se tienen volúmenes iguales de los gases A y B, a las mismas condiciones de temperatura y presión; si del gas A existen 0.5 moles y del gas B 20 g, el peso molecular del gas B es: a. b. c. d. e.

20 10 40 80 100

17. Una masa gaseosa a 25°C ejerce una presión de 12 atmósferas, ¿Cuál será el aumento de la presión si es calentada hasta 62°C manteniendo el volumen constante? a. 13.63 atm b. 25.63 atm c. 29.76 atm d. 41.76 atm e. Ninguna es correcta 18. Una muestra de gas amoniaco ejerce una presión de 5.3 atm a 46°C. La presión del gas cuando su volumen se reduce a la décima parte es:

a. b. c. d. e.

0.53 atm 0.053 atm 53 atm 530 atm Ninguna es correcta

19. Se tienen 1,000 pie3 de He a 15 °C y 763 torr. Calcule el volumen a – 6 °C y 420 torr. a. b. c. d. e.

3,820 pie3 2,340pie3 1,685 pie3 940.51 pie3 Ninguna es correcta

20. Una muestra de H2 se recolecta en una botella con agua. El volumen de la muestra es de 185 mL a una temperatura de 25 °C y una presión de 760 torr. La presión del vapor de agua a esta temperatura es de 24 torr. ¿Cuál es la masa de H2 en la botella? 21. En la ciudad de Quetzaltenango en una madrugada muy fría cuando la temperatura era de -5°C, se infla un neumático hasta una presión de 24 psi. ¿Qué presión tendrá el neumático cuando el vehículo se encuentra en Mazatenango, suponiendo que no ha habido fugas, cuando la temperatura es de 35°C? 22. El gas natural se calienta con vapor de agua para producir hidrogeno. El principal componente del gas natural es el metano, se separa este gas para reaccionar con vapor de agua: CH4(g) + 2 H2O → CO2(g) + 4 H2(g) Se lleva a cabo la reacción en recipiente cuya condiciones son T = 400°C y P = 10 bar. ¿Cuál es el volumen del recipiente si reaccionan 85 moles de metano y 190 moles de vapor de agua? 23. Se tiene una gas monoatómico en un recipiente en el laboratorio cuyo volumen es de 6 L, se toma la masa del recipiente y resulta ser de 43.00 g. Al colocar la muestra de gas dentro del recipiente se toma nuevamente la masa y resulta ser 28.00 g y se sella; y la presión es de 1.5 bar a una temperatura ambiente de 20°C ¿Cuál es el gas? 24. Un GLP (gas licuado de petróleo) tiene la siguiente composición másica (norma española): 1.38 por 100 etano (C 2H6), 16.15 por 100 propano (C 3H8) y el resto es butano (C 4H10). ¿Cuántos m3, a TPN, de CO2, se producen, solo por el butano, al quemar idealmente 20 lb de este GLP en una estufa?

(Idealmente quiere decir que, al salir el GLP del cilindro, la composición no cambia) 25. Un estudiante de Química General en la mañana del 27 de octubre rumbo a

la ciudad Universitaria, previo a sustentar su cuarto examen parcial, llega a una estación de servicio y le indica al dependiente que le coloque 32 libras de aire a cada neumático. El dependiente que es descendiente de “Boyle” y por lo tanto sabe que lo que el joven quiere, es que, cada neumático tenga la misma presión, procede con su medidor y al finalizar le dice, servido joven, le coloque 32 psi y cuide su temperatura para que no le estallen, ya que la masa que llevan es de 60.22 gramos. ¿Cuál es la temperatura a la que debe permanecer el sistema? El neumático dice 185/55 R15 (por si no lo recuerda, según las especificaciones técnicas para los neumáticos, el primer número es el ancho de la banda de rodadura en mm, el segundo número es el diámetro del neumático en cm, R es la arquitectura radial y el último número es el diámetro del aro en pulgadas) Considere que el aire tiene 21% n/n O2 y el resto N2.