Guía n° 10 de ejercicios resueltos de gases ideales

Resolver los siguientes ejercicios

Problema n° 1

Se a encontrado la densidad de un gas es 2,07 g/l a 30 °C y a 2 atmósferas de presión. ¿Cuál es su densidad a TPS?

δ = 2,07 g/l

p = 2 atm

T = 30 °C = 303 K

R = 0,082 l·atm/K·mol

δ2 =2,07 g·1 atm·303 K
1 l2 atm273 K
δ2 =627,21 g
546 l

δ2 = 1,14 g/l

Problema n° 2

La densidad del cloro gaseoso es 3,17 mg/cm³ a TPS. ¿Cuál es su densidad a 100 °C y a 70 cm de Hg?

δ = 3,17 g/cm³

p = 70 cm de Hg = 0,92 atm.

T = 100 °C = 323 K

R = 0,082 l·atm/K·mol

δ2 = ¿?

δ2 = 3,17 mg/cm³·0,92 atm·273 K
1 atm373 K
δ2 =796,1772 mg/cm³
373

δ2 = 2,13 mg/cm³

Problema n° 3

La presión de la atmósfera a 100 millas arriba de la tierra es de unos 2·10-6 mm de Hg y la temperatura es cercana a -180 °C. ¿Cuántas moléculas habrá en 1 cm³ de un gas a esa altitud?

p = 2·10-6 mm de Hg

p = 2·10-6 mm de Hg·1 atm
760 mm de Hg

p = 2,63·10-9 atm

V = 1 cm³ = 0,001 l = 10-3 l

T = -180 °C = 93 K

p·V = N·R·T

N =p·V
R·T
N =2,63·10-9 atm·10-3 l
0,082 (l·atm/K·mol)·93 K
N =2,63·10-12 mol
7,626

N = 3,448·10-13 mol

1 mol6,023·1023 moléculas
3,448·10-13 molX

X = 3,448·10-13 mol·6,023·1023 moléculas÷1 mol

X = 2,07·1011 moléculas

Problema n° 4

¿Cuál es la densidad del SO2 gaseoso a TPS, a 40 °C y a 80 cm de Hg de presión?

p = 80 cm de Hg

T = 40 °C = 313 K

PM = 64 g/mol

R = 0,082 l·atm/K·mol

δ =p·PM
R·T
δ =64 (g/mol)·1,05 atm
0,082 (l·atm/K·mol)·313 K
δ =67,2 g/l
25,666

δ = 2,6 g/l

δs =64 (g/mol)·1 atm
0,082 (l·atm/K·mol)·273 K
δ =67,2 g/l
22,386

δs = 2,8 g/l

Problema n° 5

Se ha encontrado que un gas desconocido tiene una densidad 2,5 veces más grande que la del oxígeno (O2) a la misma T y P. ¿Cuál es su peso molecular?

Respuesta: 2,5·32 g/mol = 80 mol

Problema n° 6

A una determinada T y P el CO2 tiene una densidad que es 0,758 la de un gas X. ¿Cuál es el peso molecular de X? ¿Cuál es la densidad de X a TPS?

PMX = 44 (g/mol)·0,758 = 33,352 g/mol

δ =p·PM
R·T
δ =33,352 (g/mol)·1 atm
0,082 (l·atm/K·mol)·273 K
δ =33,352 g/l
22,386

δ = 1,49 g/l

Problema n° 7

La composición del aire seco es aproximadamente 78 mol por ciento de N2, 21 mol por ciento de O2 y 1 mol por ciento de Ar. Cuando la presión barométrica es 750 mm de Hg calcúlese la presión parcial ejercida por estos 3 componentes en el aire seco.

Problema n° 8

Un matraz de 1.500 cm³ contiene 400 mm de O2 y 60 mm de H2, a 100 °C.

¿Cuál es la presión total dentro del matraz?

Si se permite que la mezcla reaccione para formar H2O (gaseosa) a la misma temperatura ¿Qué materiales sobraran y cuáles serán sus presiones parciales?

Problema n° 9

¿Cuál tendrá el valor de Cv más grande, He ó HCl? Explíquese.

Respuesta: HCl tiene 2° rotacionales de libertad extra.

Bibliografía:

Cálculos Químicos de Benson.

Problemas resuelto.

Autor: Carlos Alberto Lozano Escobedo

México.

Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

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