Problemas Propuestos

PROBLEMAS PROPUESTOS

Problema 1

Un balón de 2 litros contiene N2(g) y vapor de agua, H2O(g), a 184ºC. Si la presión total del sistema es de 10 atm y la presión parcial de N2 es de 4.5 atm.

A) Determine el número de gramos de N2 y H2O que hay en el balón.

R: 6.72 g N2 y 4.32g H2O

P° del H2O= 10-4.5 = 5.5 at.

P° del N2 = 4.5 at.

T° ( para ambos ) = 184 + 273 =457 °K

V° ( para ambos ) = 2L

La formula Gral. es P1V1T° = P°V°T1; despejando tenemos:

V1 = P°V°T1 / P1T° (Recordar que las C. Normales son : P= 1 at; T = 273 °K ); los volúmenes de c/ u será:

V1 (H2O ) = 5.5at *2L*273°K / 1at*457°K = 6.57 L ( es el volumen en C.Normales que ocupa esta presion de H2O).

V1 ( N2 ) = 4.5at*2L*273°k / 1at-457°K = 5.37 L de N2.

._ Recordando que 1 mol de cualquier gas a Condiciones Normales de P y T ocupa un Vol. de 22.4 L, y que los P. Moleculares son:

del Agua = 18; del N2 = 28 ( 14*2 );

22.4 L H2O----------> 18 gr

6.57 L H2O----------> X

X = 6.57*18 / 22.4 = 5.28 gr de H2O

22.4 L N2----------> 28 gr

5.37 L N2----------> X

X = 5.37*28 / 22.4 = 6.7gr de H2O

TODO ESTA CORRECTO; ES POSIBLE QUE LAS RESPUESTAS ESTEN EQUIVOCADAS.

B) Si entre el nitrógeno y el vapor de agua ocurre la siguient reacción:

2 N2(g) + 6 H2O(g) ---------------> 4 NH3(g) + 3 O2(g)

¿cual es el reactivo limitante de la reacción? R: H2O

C) Si la temperatura al final de la reacción es de 150ºC, determine la presión parcial del O2 formado. R: 3.11 atm

D) Determine la presión total del sistema después de la reacción. R: 10.314 atm

Problema 2

a) Cierta masa de gas ocupa 76.8 ml a la presión de 772 mmHg. ¿Cual será su volumen a la presión de 3 atm si la temperatura se mantiene constante?. R: 26. Ml

V1 = P°V°T / PT° ( pero la temperatura es cte. ) entonces

V1 = P°V° / P1 = 76.8 *772 / 3*760mm = 26 ml

b) La densidad de cierto gas es 1.43 g/lit en condiciones normales. Determinar su densidad a 17ºC y 700 mmHg. R: 1.24 g/L

c) Un gas A tiene una densidad de 2.905 g/lit a 25ºC y 1 atm de presión: Calcule el peso molecular del gas y la densidad del mismo a 10ºC y 798 mmHg

R: 71 g/mol y d= 3.21 g/L

d) El dióxido de nitrógeno se dimeriza para formar N2O4 gaseoso de acuerdo a:

2 NO2(g)  N2O4 (g)

si inicialmente se tiene el NO2 en un reactor de 2 litros a 900 mmHg y 25ºC

¿Cual será la presión final del sistema cuando todo el dióxido de nitrógeno haya dimerizado si la temperatura baja hasta 0ºC en el mismo reactor?

R: 0.54 atm

Problema 3

Considere la siguiente reacción:

CaCO3(s)  CaO(s) + CO2(g)

a) Si al descomponerse completamente el CaCO3(s) se recogen 5.6 Litros de CO2a 0ºC y 895 mmHg.. ¿Cuantos gramos de CaCO3 habia originalmente?

PM (CaCO3) = 100 g/mol PM( CO2) = 44 g/mol

R: 29.5 g

b) Cierta cantidad de gas a 35ºC ocupa un volumen de 155 ml a 798 mmHg. ¿Qué volumen ocupará en condiciones normales de presión y temperatura? (0ºC y 1 atm)

R: 144 ml

c) El bicarbonato de sodio se descompone según:

NaHCO3(s)  NaOH(s) + CO2(g)

Si se recogen 412 ml de CO2 a 56ºC y 897 mmHg, ¿cual es el porcentaje de bicarbonato de sodio (PM = 84 g/mol) descompuesta si la cantidad inicial del mismo era 2 gramos?

R: 75.6%

Problema 4

a) El carburo de calcio se descompone en agua según:

CaC2(s) + 2 H2O(l)  C2H4(g) + CaO2(s)

Cuantos litros de C2H4 medidos a 780 mmHg y 22ºC se producirán por la descomposición de 2 Kg de CaC2 (PM = 64 g/mol)

R: 734 Litros

b) El nitrato de plata se descompone con la temperatura según:

AgNO3(s)  Ag2O(s) + N2O5(g)

si se recogen 540 ml de N2O5 a 912 mmHg y 25ºC, ¿Cual es el porcentaje de descomposición de AgNO3 si inicialmente habían 14.5 g del mismo?

R: 62.1%

c) Si el Fe(NO2)3 se descompone según:

Fe(NO2)3(s) + O2(g)  Fe2O3(s) + NO2(g)

Qué volumen de NO2(g), medidos a 800 mmHg y 15ºC, se produce por la descomposición de 200 g de Fe(NO2)3 ?

R: 55.8 lit

Problema 5

Un motor de automóvil que funciona mal, puede emitir 1 mol de CO cada 2 minutos. Se considera letal para las personas una concentración de 0.4 %v/v. Si dicho automóvil se encuentra en garaje cerrado de 60 m3 de volumen a 30°C y presión atmosférica (1.0 atm), ¿en cuanto tiempo se alcanza la concentración letal de CO?

R: 20 min

Problema 6

Un cilindro provisto de un pistón contiene una mezcla de Cl2 y O2 a 27°C y 1.0 atm ocupando un volumen de 2.0 litros. Se introduce N2 al émbolo subiendo el volumen

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