Problemas Gases

PROBLEMAS PROPUESTOS

1.- UN CILINDRO Y DEBAJO DE UN PISTÓN ESTÁ ENCERRADO 1M3 DE AIRE A LA PRESIÓN DE 5 ATM Y A 20°C. CALCULAR:

A) LA PRESIÓN DEL AIRE INTERIOR, SI MANTENIENDO CONSTANTE LA POSICIÓN DEL PISTÓN, SE CALIENTA EL AIRE HASTA 120°C

B) LA PRESIÓN DEL AIRE INTERIOR, SI LUEGO DE HABER CALENTADO EL AIRE HASTA 120°C, SE LE DEJA EXPANDIR ISOTÉRMICAMENTE HASTA OCUPAR UN VOLUMEN DE 5M3

DATOS:

V1: 1m3

P1: 5 atm

T1: 20º C → 293º K

T2: 120º C → 393º K

V2: cte.

P2: ?

P_1/T_1 =P_2/T_2

P_2=P_(1T_2 )/T_1

P_2=(5 atm×393°K)/(293°K)

P_2=6,7065 atm

.

DATOS:

V1: 1m3

P1: 5 atm

T1: 20º C → 293º K

T2: 120º C → 393º K

V2: 5m3

P2: ?

P_(1V_1 )/T_1 =(P_2 V_2)/T_2

P_2=P_(1V_1 T_2 )/(T_1 V_2 )

P_2=(5 atm×3m^3×393°K)/(293°K×5m^3 )

P_2=1,3413 atm

2.- CALCULAR EL NÚMERO DE MOLÉCULAS POR CM3 DE UN GAS IDEAL A 27°C Y A LA PRESIÓN DE 10-6 MM DE HG.

DATOS:

P1: 10-6 mmHg

T1: 27º C → 300º K

n: ? moles/cm3

〖10〗^(-6) mmHg= (1 atm)/(760 mmHg)=1,3158x〖10〗^(-8)

PV=nRT

n=PV/RT

n=(1,3158x〖10〗^(-8) atm×1L)/(0,082 (atm×L)/(mol×°K)×300°K)

n=5,3487x〖10〗^(-10) moles

Existen 5,3487x10-10moles→1L → 1000 cm3

X moles ← 1 cm3

X=5,3487x〖10〗^(-13) moles/cm^3

3.- UNA MASA GASEOSA PASA DE 20°C A 150°C, OCUPANDO A ESTA SEGUNDA TEMPERATURA Y A LA PRESIÓN DE 600MM DE HG, UN VOLUMEN PRIMITIVO. CALCULAR LA PRESIÓN INICIAL.

DATOS:

P2: 600 mmHg

T1: 20º C → 293º K

T2: 150º C → 423º K

V2: cte.

P1: ?

P_1/T_1 =P_2/T_2

P_1=P_(2T_1 )/T_2

P_1=(600mmHg×293°K)/(423°K)

P_2=415,603 mmHg

4.- CON RESPECTO AL GAS ANHÍDRIDO SULFUROSO CALCULAR:

a) su densidad en g/l a 27°C y 2 atm y

DATOS:

P: 2 atm

T: 27º C → 300º K

ρ: ? g/L

〖10〗^(-6) mmHg= (1 atm)/(760 mmHg)=1,3158x〖10〗^(-8)

PV=nRT

PV=m/PM*RT

PV/RT = m/PM

(P*PM)/RT= m/V→ m/v= ρ ( P*PM)/RT= ρ (2 atm*64g/mol)/(0,082(atm*L)/((mol*°K))*300°K) = ρ

Ρ= 5,2832g/L

b) su peso específico.

ɣ= g* ρ

ɣ= 9,8 m/s2 * 5,2032 g/L

ɣ= 51(g*m)/Ls2 kg/1000g M/((kg*m)/s2) 1000L/1m2 = 51 N/m3

5. EL PESO MOLECULAR DE UN GAS “A” ES LA TERCERA PARTE DE AQUEL DE OTRO GAS “B”. A IDENTIDAD DE V Y T, LA DENSIDAD DEL GAS A ES EL DOBLE DE AQUELLA DEL GAS B. SI DOS BULBOS IDÉNTICOS CONTIENEN SEPARADAMENTE A LOS GASES A Y B, CALCULAR LA RELACIÓN DE LA PRESIÓN DEL GAS A CON RESPECTO AL GAS B.

Datos

PMA= PMB

ρA= 2ρB

V1T1=V2T2

P1/P2=?

ρA= 2ρB

m_A/V_A =2 m_B/V_B

〖nPM〗_A/V_A =2 (n〖PM〗_B)/V_B

〖nPM〗_A/(nRT/p_A )=2 (n〖PM〗_B)/(nRT/p_B )

〖PMP〗_A/RT=2 〖P_B PM〗_B/RT

P_A/P_B =2 〖RTPM〗_B/〖RTP〗_A

P_A/P_B =6 〖PM〗_A/〖PM〗_A

P_A/P_B =6

6.- CUANDO 4 GRAMOS DE UN GAS “A” SE INTRODUCE EN UN FRASCO SIN AIRE Y A UNA DETERMINADA TEMPERATURA, LA PRESIÓN QUE EJERCE ES DE 1 ATM. SI ENTONCES SE AGREGA 6 GRAMOS DE OTRO GAS DIFERENTE, DIGAMOS “B” LA PRESIÓN DE LA MEZCLA SE ELEVA EN 1.50ATM, MANTENIÉNDOSE CONSTANTE LA TEMPERATURA. CALCULAR LA RELACIÓN DEL PESO MOLECULAR DEL GAS A CON RESPECTO A AQUEL DEL GAS B.

Datos

m= gramos “A”

Sin aire

T1

P1= 1 átomo

M2=6 gramos

P2= 1,5 átomos

T= cte

PMA/PMB

7.- A 100°C Y 0.691 ATM, UNA MASA DE 1,83 GRAMOS DE UN CUERPO ORGÁNICO PURO CON UNA RELACIÓN DE CARBONO A HIDROGENO COMO DE C:H2, OCUPA UN VOLUMEN DE 1.90LITROS AL ESTADO DE VAPOR.

A) CALCULAR EL PESO MOLECULAR DE LA SUSTANCIA

B) DETERMINAR SU FÓRMULA MOLECULAR.

Datos

T1= 100°C

P1= 0,671 ATM

M1= 1,83 gramos

Relación= C: H2

V1= 1,9 L

PM=?

FM=?

8.- SE HA RECOGIDO 200ML DE NITRÓGENO SOBRE AGUA A 27°C Y 710 MM DE HG DE PRESIÓN TOTAL. LA TENSIÓN DE VAPOR DEL AGUA A ESTA TEMPERATURA ES DE 25 MM DE HG. CALCULAR EL VOLUMEN DEL GAS SECO A CONDICIONES NORMALES.

Datos

V= 200ml

T= 27°C

P= 710mm Hg

TvA= 25mm Hg

VGseco= CN?

V1P1T2=V2P2T1

200ml*(710-25)mmHg*300ºK=V2*760mmHg*273ºK

V2=198.09 ml

9.- SE QUIERE UNA MEZCLA GASEOSA QUE CONTENGA 10% MOLAR DE BUTANO Y 90% MOLAR DE NEÓN. EN UN CILINDRO SIN AIRE SE INTRODUCE BUTANO GASEOSO HASTA QUE SU PRESIÓN ES DE 1ATM. LUEGO SE OBLIGA A PASAR EL NEÓN COMPRIMIDO, PARA QUE FORME UNA MEZCLA DE LA COMPOSICIÓN DESEADA. EL VOLUMEN DEL CILINDRO ES DE 20 LITROS Y LA OPERACIÓN SE REALIZA A 25°C. CALCULAR:

A) LAS MOLES DE BUTANO

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