problemas de quimica
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Algunos problemas de gases ideales resueltosTRANSCRIPT
PROBLEMAS DE QUIMICA
1) Un volumen gaseoso de un litro es calentado a presión constante desde 18 °C hasta 58 °C, ¿qué volumen final ocupará el gas?
Datos:
V1 = 1 l
P1 = P2 = P = constante
T1= 18 °C T1= 18 °C + 273.15 °C T1 = 291.15 K
T2 = 58 °C T2 = 58 °C + 273.15 °C T2 = 331.15 K
Ecuación:
Si P es constante se usa Ley de Gay-Lussac
Despejamos V 2 :
V 2 = 1.14 l
2) Una masa gaseosa a 32 °C ejerce una presión de 18 atmósferas, si se mantiene constante el volumen, qué aumento sufrió el gas al ser calentado a 52 °C?
Datos:
P1 = 18 atm
V1 = V2 = V = constante
T1 = 32 °C T1 = 32 °C + 273.15 °C T1 = 305.15 K
T2 = 52 °C T2 = 52 °C + 273.15 °C T2 = 325.15 K
Ecuación:
Si V es constante se usa Ley de Charles
Despejamos P 2 :
P 2 = 19.18 atm
3) En condiciones de P constante, una muestra de gas H con un volumen inicial de 9.6 litro a 88 ºC se enfría hasta que su volumen final es de 3.4 l. ¿Cuál es su temperatura final?
Datos:
P=constante
V1= 9.6 l
V2 = 3.4 l
T1 = 88 ºC T1=88ºC+273.15 K T1= 361.15 ºK
Ecuación:
Si P es constante se usa Ley de Gay-Lussac
Despejamos V 2 :
T 2 = 128.15 K
4) Una cierta cantidad de gas está contenida en un recipiente de vidrio a 25 ºC y 0.8 atm. Si el recipiente puede soportar una presión de hasta 2 atm. ¿Cuánto se puede elevar la temperatura sin que se rompa el recipiente?
Datos:
T1= 25 ºC T1=25 ºC + 273.15 K T1= 298.15 K
P1 = 0.8 atm
P2 = 2 atm
Ecuación:
Si V es constante se usa Ley de Charles
Despejamos T 2 :
T 2 = 745.37 K
5) En un laboratorio se obtienen 30 cm ³ de nitrógeno a 18 °C y 750 mm de Hg de presión, se desea saber cuál es el volumen normal.
Datos:
V1 = 30 cm ³ V1 = 0.03 dm ³ = 0.03 l
P1 = 750 mm Hg
T1 = 18 °C T1 = 18 °C + 273.15 °C T1 = 291.15 K
P2 = 760 mm Hg
T2 = 273.15 K
Ecuación:
Se usa la combinación de leyes
Despejamos V 2 :
V 2 = 0.0278 l
6) Una masa de hidrógeno en condiciones normales ocupa un volumen de 50 litros, ¿cuál es el volumen a 35 °C y 720 mm de Hg?
Datos:
V1 = 50 l
P1 = 760 mm Hg
T1 = 273.15 K
T2 = 35 °C T2 = 35 °C + 273.15 °C T2 = 308.15 K
P2 = 720 mm Hg
Ecuación:
Se usa la combinación de leyes
Despejamos V 2 :
V 2 = 59.54 l
7) Un gas a 18 °C y 750 mm de Hg ocupa un volumen de 150 cm ³, ¿cuál será su volumen a 65 °C si se mantiene constante la presión?
Datos:
T1 = 18 °C T1 = 18 °C + 273,15 °C T1 = 291.15 K
V1 = 150 cm ³ V1 = 0.15 dm ³ V1= 0.15 l
T2 = 65 °C T2 = 65 °C + 273.15 °C T2 = 338.15 K
P1 = P2 = 750 mm Hg = constante
Ecuación:
Si P es constante se usa Ley de Gay-Lussac
Despejamos V 2 :
V 2 = 0.174 l
8) Una muestra de gas ocupa un volumen de 0.452 l medido a 87 º C y 0.620 atm. ¿Cuál es su volumen a 1 atm y 0 ºC?
Datos:
V1 = 0.452 litros
T1 = 87 ºC T1 = 87 ºC+273.15 T1 = 360.15 K
T2 = 273.15 K
P1 = 0.620 atm P2 = 1 atm
Ecuación:
Se usa la combinación de leyes
Despejamos V 2 :
V 2 = 0.213 l
9) Se tienen 375 litros de gas medidos a 25ºC y 10 atm de presión Sufre una transformación isocórica al elevarse la temperatura a 263 º C. Hallar la presión final del sistema
Datos:
V = 373 litros Volumen constante = transformación isocórica
T1 = 25 º C T1 = 25 º C+273.15 K T1= 298.15 K
T2 = 263 ºC T2 = 263 ºC+273.15 K T1 = 536.15 K
P1 = 10 atm
Ecuacion:
Si V es constante se usa Ley de Charles
Despejamos P 2 :
P 2 = 17.98 atm
10) Cuando se vaporizan 2.96 gramos de cloruro mercúrico en una ampolla de 1 litro a 680ºK, la presión resultante es de 458 torr. ¿Cuál es el peso molecular y la fórmula molecular del vapor de cloruro mercúrico?
Datos:
m = 2.96 g
P = 458 Torr
760 Torr ------1 atm
458 Torr ------ X P = 0.603 atm
V =1 l
T = 680 K
Ecuación:
Se usa la Ley de general de los gases
Si tenemos la m se sustituye en la formula y se despeja PM:
Despejamos PM:
PM= 273.71 g/mol HgCl 2
11) Una cantidad de gas ocupa un volumen de 80 cm3 a una presión de 750 mm Hg. ¿Qué volumen ocupará a una presión de 1.2 atm.si la temperatura no cambia?
Datos:
V1=80 cm ³ V1 = 0.08 dm ³ V1 = 0.08 l
P1= 750 mmHg
760 mmHg ------1 atm
750 mmHg ------ X P1= 0.98 atm
P2= 1.2 atm
Ecuación:
Si T es constante se usa Ley de Boyle-Mariotte
Despejamos V 2 :
V 2 =0.0653 l
12) El volumen inicial de una cierta cantidad de gas es de 200 cm3 a la temperatura de 20ºC. Calcula el volumen a 90ºC si la presión permanece constante.
Datos:
V1=200 cm3 V1=.2 dm ³ V1=.2 l
T1=20ºC T1=20ºC+273.15K T1=293.15 K
T2=90ºC T2=90ºC+273.15K T2=363.15 K
Ecuación:
Si P es constante se usa Ley de Gay-Lussac
Despejamos V 2 :
V 2 = 0.24 K
13) Una cierta cantidad de gas se encuentra a la presión de 790 mm Hg cuando la temperatura es de 25ºC. Calcula la presión que alcanzará si la temperatura sube hasta los 200ºC.
Datos:
P1=790 mmHg
760 mmHg ------1 atm
790 mmHg ------ X P1= 1.03 atm
T1= 25 ºC T1=25 ºC + 273.15 K T1= 298.15 K
T2=200ºC T2=200ºC + 273.15 K T2=473.15 K
Ecuación:
Si V es constante se usa Ley de Charles
Despejamos P 2 :
P 2 = 1.63 atm
14) Disponemos de un recipiente de volumen variable. Inicialmente presenta un volumen de 500 cm3 y contiene 34 g de amoníaco. Si manteniendo constante la P y la T, se introducen 68 g de amoníaco, ¿qué volumen presentará finalmente el recipiente?
Ar (N)=14. Ar (H)=1.
Datos:
V1=500 cm3 V1=.5 dm ³ V1=.5 l m1= 34 g
P y T = constantes
m2= 68 g
Ecuación:
Si T y P son constantes se usa Ley de Avogadro
El mol de amoníaco, NH3, son 17 g luego:Inicialmente hay en el recipiente 34 g de gas que serán 2 moles y al final hay 192 g de amoníaco que serán 6 moles.
Despejamos V 2 :
V 2 = 1.5 l
15) Un gas ocupa un volumen de 2 l en condiciones normales. ¿Qué volumen ocupará esa misma masa de gas a 2 atm y 50ºC?
Datos:
V1 = 2 l
P1 = 2 atm
P2= 1 atm
T1 = 50ºC T1 = 50ºC + 273.15 K T1=323.15 K
T2= 273.15 K
Ecuación:
Se usa la combinación de leyes
Despejamos V2:
V 2 = 3.38 l