Ejercicios de Ley de los gases Ideales

EJERCICIOS DE GASES.

Ley de los gases Ideales:

1. Determinar el peso molecular de un gas si 11,50 g del mismo ocupan un volumen de 6.8 litros a 50 0C  y una presión de 714 mm de Hg.
2. Calcular el volumen que ocupará un mol de NH3 a condiciones normales ( 0 0C y 1 atmósfera).
3. La densidad de cierto gas es 1.64 g/L. A la misma temperatura y presión, el oxígeno tiene una densidad de 1.45 g/L. Cuál es el peso molecular del gas? Peso molecular del oxígeno es 32 gmol-1.
4. El gas oxido de dinitrógeno, N2O,  que se usa en odontología es un anestésico llamada también gas de la risa. Cuál es la presión, en atmósferas y pascal de 0.350 moles de a 22 0C en un contenedor de 5.00 L?
5. El butano, C4H10, se usa como combustible y como propelente de aerosol. Si tienes 108 mL de butano a 715 mm de Hg y 25 0C. Cuál es la masa del butano?.
6. Cuál es el volumen de 1.2 g de monóxido de carbono a 8 0C si tiene una presión de 724 mm de Hg?
7. Cuál es la masa molar de un gas si una muestra de 2.21 g ocupa un volumen de 0.425 L a condiciones normales?
8. Un contenedor de gas oxígeno tiene un volumen de 20.0 L. Cuántos gramos de oxígeno hay en el contenedor si el gas tiene una presión de 845 mm de Hg a 22 0C?
9. Calcular l masa molar de 2.96 g de un gas que ocupa 2.30 L a 0.95 atm y 24 0C?
10. Determinar la masa molar de un gas con una densidad de 0. 715 g/L a TPE.  (TPE = temperatura y presión estándar = condiciones normales)  
11. En el fondo de un lago, donde la presión es de 2.18 atmósferas, se forma una burbuja de aire que tiene un volumen de 3.6 cm3. Cuál será su volumen cuando ascienda a la superficie, donde la presión atmosférica es de 742 mm de Hg? Suponga que tanto la temperatura como la cantidad de gas dentro de la burbuja permanecen constante.
12. Un gas con un volumen de 20.0 cm3 y una atmósfera se expande a 50.0 cm3 a temperatura constante. Cuál es la presión final?
13. Un balón cerrado tiene un volumen de 50.0 m3 cuando está lleno de aire a 22 0C y a la presión atmosférica. Se calienta el aire del balón y, suponiendo que la presión permanece constante. Cuál ha de ser la temperatura para que el volumen aumente a 60.0 m3 ?
14. Un frasco con tapón esmerilado lleno de aire a 20 0C se calienta hasta que se dobla su presión. Cuál es la temperatura final en celcius?
15. Se introducen 3.00 gramos del gas SF6 en un recipiente evacuado de 5.00 litros a 92 0C. Cuál es la presión en atmósferas?

Ley de las presiones parciales.

1. Dos litros de oxígeno contenidos en un reciente ejercen una presión de 90 mm de Hg y dos litros de nitrógeno contenidos en otro recipiente ejercen una presión de 45 mm de Hg, a la misma temperatura del anterior. Cuál es la presión total si los dos gases se mezclan en un recipiente del mismo volumen?
2. Una mezcla de gases contiene 8.0 moles de hidrógeno,  3.0 moles de helio y 1.0 mol de metano. Encontrar la presión parcial de cada componente si la presión total es de 2.4 atmósferas?
3. Si 100 mL de oxígeno contenidos en un recipiente ejercen una presión de 100 mm de Hg y 200 mL de hidrógeno contenidos en otro recipiente ejercen una presión de 150 mm de Hg se mezclan conectando  los dos recipientes; a) cuál será la presión parcial de cada gas en la mezcla final?;  b)Cuál será la presión total de la mezcla?
4. Un litro de oxígeno contenido en un recipiente ejerce una presión de 60 mm de Hg y un litro de hidrógeno en otro recipiente ejerce una presión de 30 mm de Hg, a la misma temperatura del anterior; a) Cuál es la presión total de la mezcla en un recipiente con un volumen de 1 litro?; b) Cuál es el porcentaje del volumen del oxígeno?
5. Una mezcla de gases que contiene oxígeno, nitrógeno y helio ejercen una presión de 925 torr. Cuál es la presión del helio en atm y pascal, si el oxígeno ejerce una presión de 425 torr y el nitrógeno ejerce una presión de 75 torr?
6. Una muestra típica de aire en los pulmones contiene oxígeno a 100 mm de Hg, nitrógeno a 573 mm de Hg, dióxido de carbono a 40 mm de Hg y vapor de agua a 47 mm de Hg. Por qué estas presiones se llaman parciales?
7. Cuando el KClO3 se calienta, se descompone para dar KCl y gas O2. Un volumen de 250 mL de gas se recolecta sobre agua a una presión total de 765 mm de Hg y 24 0C. La presión de vapor de agua a 24 0C es 22 mm de Hg. a) Cuál fue la presión parcial del oxígeno?;  b) Cuántas moles de oxígeno había en la muestra del gas?
8. Supón que una mezcla contiene gasas oxígeno y helio. Si la presión parcial de ambos es la misma. Qué sabes acerca del número de átomos de helio en comparación con el número de moléculas de oxígeno? Explica.

Ley de Graham

1. Cuál es la relación de las velocidades de efusión del gas más denso conocido como UF6 con las del menos denso, H2?
2. El tiempo de efusión de una muestra de CH4 por un tubo capilar es de 22.0 segundos. La misma cantidad de otro gas, a la misma presión y temperatura, necesita 44.0 segundos. Un estudiante dice que es helio y otro que es SO2. Cuál de los dos tiene razón?
3. Un gas efusiona 1.05 veces más rápido que el NF3, a la misma presión y temperatura. Es más ligero o más pesado que el NF3?
4. En un sistema que contiene helio a 22 0C y 760 mm de Hg hay un pequeño poro. Después de un minuto, la presión disminuye a 752 mm de Hg, y se reemplaza el helio por hidrógeno hasta obtener las condiciones iniciales, es decir, 22 0C y 760 mm de Hg. Cuál será la presión del H2 después de un minuto?
5. En un experimento de efusión se necesitaran 45 segundos para que un cierto número de moles de un gas desconocido, X, pasen al vacío a través de un pequeño poro. En las mismas condiciones, el mismo número de moles de Ar tardó 28 segundos en efundir. Calcule la masa molecular del gas desconocido.
6. Calcular las velocidades de difusión relativas del NH3 y del HCl a través de un pequeño orificio e indique cuál de los dos se difunde más rápido.
7. Un gas gasta la cuarta parte de tiempo que el O2 en efundir. Cuál es su masa?

Ley de los gases reales.

1. Calcule la presión de un mol de H2 encerrado en un recipiente de 225 cm3 a 0 0C, usando la ecuación de Van der Waals.
2. Calcular la presión de un mol de metano, CH4, en un recipiente de 355 cm3 a 5.0 0C. usando la ecuación de Van der Waals.
3. Calcular la temperatura de un mol de nitrógeno,  N2, encerrado en un recipiente de 250 cm3 a 10.0 atmósfera de presión, usando la ecuación de Van del Waals.
4. Encontrar la temperatura de 2 moles de CO, monóxido de carbono, encerrado en un recipiente de 0.50 litros a 3.0 0C y una presión de 117 atmósferas, usando la ecuación de Van der Waals.

Ley combinada de los gases.

1. Una muestra de un gas ocupa un volumen de 512 mL a 20 0C y 740 torr. Qué volumen ocupara a condiciones normales ( 0 0C y 1 atmósfera).
2. Una muestra de un gas ocupa un volumen de 625 mL  a 22 0C y 1.12 atm. Calcule la nueva temperatura, en kelvin, si el volumen y la presión cambian a 325 mL y 0.950 atm.
3. 32 gramos del gas metano,  CH4, se encuentra en un recipiente  de 3.5 L a 2.5 atm y 25 0C. Calcular el nuevo volumen a condiciones normales.
4. El volumen de un gas a 20 0C y a 1 atmósfera es de 150 litros. Qué volumen ocupará a 50.0 0C y 730 mm de Hg?
5. 5.0 gramos de un gas ocupan 2.0 litros a 20.0 0C y 480 mm de Hg. Cuánto es su nuevo volumen en condiciones normales, suponiendo que se comporta idealmente?
6. Un gas ocupa 2.40 litros a 4.8 atm y 25 0C. Cuál es la temperatura en kelvin si se expande a 7.20 litros y 1.2 atm de presión?
7. Una burbuja de 25.0 mL se libera del tanque de aire de un buzo a una presión de 4.00 atm y una temperatura de 11 0C. Cuál es el volumen en litros de la burbuja cuando llega a la superficie del  océano, donde la presión es de una atmósfera y la temperatura es de 18.0 0C?
8. Un buzo a 40 pies de profundidad en el océano inhala 50.0 mL de aire comprimido en un tanque de buceo a una presión de 3.00 atmósferas y una temperatura de 8.0 0C. Cuál es la presión del aire en los pulmones si el gas se expande a 150.0 mL a una temperatura corporal de 37.0 0C?
9. Tu nave espacial ancló en una estación espacial sobre marte. La temperatura dentro de la estación se controla cuidadosamente a 24.0 0C a una presión de 745 mm de Hg. Un globo con un volumen de de 425 mL flota en la esclusa de aire donde la temperatura es de -95 0C y la presión es de 0.115 atm. Cuál es el nuevo volumen del globo? Supón que el globo es muy elástico.
10. En un restaurante un cliente se atraganta con un trozo de comida. Pones tus brazos alrededor de su cintura y usas tus puños para empujar sobre su abdomen, una acción llamada maniobra Heimlich.  a) Cómo esta acción cambiará el volumen del peco y los pulmones?  b) porqué hace que la persona expulse la comida de las vías aéreas?    

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