Guía de ejercicios 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
D2 = (2,07 g/1 l).(1 atm/2 atm).(303 K/273 K) = 627,21 (g/l)/546 = 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
D2 = ¿?
D2 = (3,17 mg/cm³).(0,92 atm/1 atm).(273 K/373 K)
D2 = 796,1772 (mg/cm³)/373
D2 = 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 = 2.10-6 mm de Hg.1 atm/760 mm de Hg = 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 = 3,448.10-13 mol
1 mol |
→ |
6,023.1023 moléculas |
3,448.10-13 mol |
→ |
X |
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] = 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] = 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 oxigeno (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] = 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 1500 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 mas grande, He ó HCl? Explíquese.
Respuesta: R = HCl tiene 2° rotacionales de libertad extra
Bibliografía: Cálculos Químicos de Benson.
Autor: Carlos Alberto Lozano Escobedo
País: México
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