Taller Resuelto

a. Calcular el numero de moles de un gas que ocupa un volumen de 3 L, a una temperatura de 20ºC y 2.5 amt? PV=nRT Presion = 2.5 Atm = 253250 [N/m^2] = [Pa] Volumen = 3 Litros = 0.003 m^3 n = moles de gas ideal R = 8,315 [no recuerdo la unidad] creo que es Nm/mol K T(K) = 293K = 20ºC entonces si PV=nRT 759.75=n2436.295 n= 0.312 moles

b. ¿A que temperatura deben calentarse 0.03 moles de un gas en un recipiente de 30 litros para mantener su presion en 148 mm de Hg? n=0.03 moles V=30L P=148mmHg=0.19 atm PV=nRT Despejando: T=PV/nR T=0.19 atm*30 L/0.03 mol*0.082 atm*L/Mol*ºK T=2850 ºK

c. Si 300ml de un gas pesan 0.85g en condiciones normales.¿Cual es su peso molecular? P = 1 atm V = 300 ml = 0,3 L T = 273,15 ºK m = 0,85 g n = masa / Masa molar = m / Mm Reemplazamos "n" en la ecuación y despejamos la Masa molar (Mm): P.V = (m/Mm).R.T ====> Mm = (m.R.T) / (P.V) Mm = (0,85g . 0,082 . 273,15 ºK) / (1 atm . 0,3 L)

Mm = 63,46 g/mol Respuesta: El peso molecular o masa molar es 63,46 g/mol

d. Cual es el peso molecular de un gas si 15g del mismo ocupan un volumen de 4 litros a una temperatura de 30°C y a una presion de 723mm de Hg? P = 723 mmHg / 760 mmHg/atm = 0,95 atm V=4L T = 30 ºC + 273,15 = 303,15 ºK m = 15 g Mm = (m.R.T) / (P.V) Mm = (15g . 0,082 . 303,15 ºK) / (0,95 atm . 4 L) Mm = 98,12 g/mol Respuesta: El peso molecular o masa molar es 98,12 g/mol

e. ¿cual es la densidad del CO2 A 40º C Y 0.5 atm de pesion? M del CO2 = 44 g/mol P = 0.5 atm T = 40+273 =313 K R=0.082.atmL/mol*Kº

ρ= ( 44 g/mol)(0.5 atm) / (0.082.atmL/mol*Kº)(313 K) ρ= 0.857 g/L

f. Un gas tiene una densidad de 1.05g/l a 18°C y 625mm de Hg .¿Cual es el peso molecular del gas? PV= nRT; n=G/M; PV=G/MRT; PVM= gRT; M= GRT/PV M= (1.05g/l)(0.0821 L.Atm./K. mol)(291k) / (0.82236 atm.)( 1L) M= 30.5 G/l

g. que volumen de O2 , a 20grados c y 730mm de Hg pede obtenerse a 100 g de KCLO3?

h. CALCULA EL VOLUMEN Q OCUPARA UNA MOL DE CO2 A C.N

i. ¿determina el peso molecular aprosimado de un gas , si 720 ml pesan 2.7 g en condiciones normales? Sea p el peso molecular del gas, V = 0.720 lt su volumen en litros, P = 2.7 g su peso en gramos. Sabemos que un mol de gas en condiciones normales ocupa un volumen Vo = 22.4 litros Entonces el numero de moles en V litros serà n = V / Vo y el peso de un mol, o sea el peso molecular, será p = P/n = PVo / V = 2.7 x 22.4 / 0.720 = 84

j. Una gas tiene una densidad de 0.78 g/l a 17 °C y 680 mmHG. Cual es el peso molecular del gas si pensamos que el gas tiene comportamiento ideal, diremos que cumple la ecuacion de estado entonces se cumple: P.V=n.R.T donde P=presion en atm V= es el volumen. n= numero de mol, R= es la constante de Rault en este caso vamos a usarla con las unidades: 0,082atm.L/mol.ºK T= es la temperatura en escala absoluta(ºK). bien ahora si vemos n=ºn de moles = masa de la sustancia/peso molecular y reemplazo: P.V=m/PM.R.T si opero un poquito: d=m/V=P.PM/R.T, esto es igual a la densidad, si despejo ahora PM sabre el peso molecular: PM=d.R.T/P debere convertir la presion y la temperatura antes de reemplazar en la formula: P=680mmHg=0,89atm T=17ºC=290ºK reemplazando: PM=0,78g/L.0,082atn.L/mol.ºK.290ºK/0,8...

k. Calcule la densidad de SO2 , a 37 °C y 740 mm de presion. ( El peso molecular de SO2 es de 64 gr )

P=S*R*T/PM como te piden la densidad S=PM*P/R*T sustituyendo S= ( 64 g/mol)*(0.973atm)/ ( 0.082 L*atm/mol*K)*( 310K) S= 2.44 g/ L

l. 7 moles de de un gas, ocupan un volumen de 32 L a 150 °C . Cuál es la presión del gas? P x V = n x R x T ----> P = (nRT)/V = [7 mol x 0,082 atmxl/kxmol x (150+273)k] / 32 l = 7,59 atm M = g soluto / l disolucion ----> 150g / 400x10^-3 l = 375 M

m.

Si 14 gr De: Co2 ocupan un volumen de

1600ml, a una presion de 1250 mm Hg, ¿Cual es la temperatura del gas? V=1600ml=1,6L n=? (moles) Pm CO2= 44g/mol Porque: Peso atomico del C= 12g/mol Peso molecular del O2= 16 *2=32g/mol Sumatoria = 44g/mol n= gramos/Pm= 14gr/44g/mol=0,318moles Nota: 1atm= 760mmHg P=(1250 mm Hg*1atm)/760mmHg = 1,64atm R= 0,082006 L-atm/K-mol-----constante --------------------------------------...

Formula que debes usar:

PV= nRT

Despejas: T= PV/nR T= (1,64atm * 1,6L ) / 0,318moles * 0,082006 L-atm/K-mol T= 100,6K

1. Generalidades de Gases 1.1 ¿Cómo se explica que los gases ejerzan presión sobre las paredes del recipiente que los contiene? Hay que recordar que en el estado gaseoso las moléculas están más separadas que en los otros estados, sin embargo las moléculas tienden a chocar entre sí y con las paredes del envase, sin embargo debes recordar que la temperatura hace que la presión de los gases aumente, esto debido a que hace que el volumen aumente ya que aumenta la velocidad de las colisiones de las moléculas entre ellas mismas y entre las paredes del recipiente. 1.2 ¿Qué factores determinan la mayor o menor presión de un gas? El volumen y la temperatura. Cuando el volumen de un gas contenido en un recipiente (a temperatura constante) se reduce, la presión aumenta, si por el contrario el volumen aumenta, la presión de éste disminuye, siendo así, inversamente proporcionales (Ley de Boyle). Por otro lado, si a un gas (de volumen inalterable) se le aplica calor, aumentando así su temperatura, éste aumenta también su presión debido al efecto que el calor ejerce en las moléculas del gas, haciendo que éstas colisionen más frecuentemente entre sí, ocasionando un aumento en la presión. Si la temperatura disminuye, también la presión lo hace, siendo estas directamente proporcionales (Ley de Gay-Lussac). 1.3 Cierta cantidad de gas, por ejemplo oxigeno, puede ocupar diferentes volúmenes dentro de un recipiente. ¿de qué factores depende que esto suceda? Los gases tienden a ocupar todo el espacio disponible, por lo que el volumen de un gas está determinado por el recipiente que lo contiene. 1.4 Exprese los siguientes valores de presión de presión en atmosferas a. 400 mm Hg = 400 mm Hg /( 760 mm Hg/1atm)=0,526 atm b. 380 torr = 380 torr /(760 torr/1atm) =0,5 atm c. 1.3 pascales = 1.3 pascales /(1,013 x10^5 pascales/ 1atm)=1.28 x10^-5 atm 1.5 Halle la densidad de un gas , si 6.8 gramos ocupan 5.6 litros L-------- > 1000 ml 5,6 L -------- > x= 5600 ml D= m/V D= 6,8 g/ 5600 ml D= 0,0012 g/m 1.6 La presión de un neumático es de 1.6 Atmosferas, Expresar la presión en pascales y en mm de Hg. 1.6 atm= 162120,43808 pascales 1.6 atm = 1216,0032858 mm Hg 1.7 Determine el número de moles que corresponda a 45 gramos de cada una de las siguientes sustancias: CO2 , N2 , CO , H2 , C3H8 CO2= (12PAx1)+(16PAx2) = 12+32= 44g/mol

44g CO2 ------- 1mol CO2 45g CO2 ------- X= 1,02mol de CO2 N2= (14x2)= 28g/mol 28g N2 ------ 1mol N2 45g N2 ------ X= 1,61mol N2 CO= (12x1)+(16x1)= 12+16= 28g 28g CO ------ 1mol CO 45g CO ------ X= 1,61mol CO H2= (1x2)= 2g/mol 2g H2 ------ 1mol H2 45g H2 ----- X= 22,5moles de H2 C3H8= (12x3)+(1x8)=36+8= 44g/mol 44g C3H8 ------ 1mol C3H8 45g C3H8 ------ X= 1,02mol C3H8 2. Ley de Boyle: relación presión – volumen 2.1 Cierta cantidad de C2H2 ocupa 4.8 litros a una presión de 85 torr, determine el volumen de dicho gas a la presión de 1 atm. (P1*V1) = (P2*V2) 1 atm =760 torr P1= 85 torr P2 = 760 torr V1 = 4,8 L V2 = ? V2 = (P1*V1)/P2 V2 = (85*4,8)/760 V2 = 0,536 L 2.2 Cinco litros de Freón CCl2F2 , un gas utilizado en refrigeración, ejerce una presión de 190 mm Hg en un recipiente dado. Si la presión aumenta hasta 230 mm Hg, diga: a. ¿El volumen del gas aumentara o disminuirá? La Ley de R. Boyle establece que el volumen y la presión son inversamente proporcionales, es decir si aumenta la presión el volumen disminuye. b. ¿Cuál es el nuevo volumen del gas? Va =5lts Pa = 190mmHg Vb = X Pb = 230mmHg Va * Pa = Vb x Pb Vb = Va * Pa / Pb Vb = 5 lts * 190 mmHg / 230 mmHg Vb = 4.13 lts

2.3 Calcule la cantidad que falta en cada uno de los siguientes conjuntos de datos de presión y volumen. Considérese que la temperatura y la cantidad de gas se mantienen contantes. V1 P1 V2 P2 25.0 L 800 mm Hg 22.8 L 729.6 mm Hg 24.6 L 1.8 atm. 12.3 L 0.9 atm. 780 mL 1.1 Pa 1134.54 ml 1.6 Pa 25.3 L 131.16 Torr 21.7 L 112.5 Torr 3. Ley de Charles: relación volumen – temperatura 3.1 Si cierta cantidad de dióxido de azufre a 25ºC ocupa un volumen de 18.5 litros, ¿Cual es el volumen a 30ºC? T1= 25°C pasando a kelvin: 25+273= 298°k V1= 18.5 lit V2 = ? T2 = 30°C pasando a k = 30+273= 303°k T1*V2 = T2*V1 V2= T2*V1 / T1 V2 = 303°K * 18.5 / 298°K V2= 18.81 L 3.2 Si 31.8 L de amoniaco se mantienen a 20ºC y una presión de 1Atm, ¿Cuál será el nuevo volumen si la temperatura aumenta a 40ºC y la presión se mantiene en una atmosfera? V1/T1 = V2/T2 V2 = V1*T2/T1 V2 = 31.8L*40°C/20°C V2 = 63.6 L

3.3 A continuación, se dan cinco situaciones para la aplicación de la Ley de Boyle, con la temperatura y la cantidad de gas constantes. Establezca para cada uno de los casos el valor de la variable faltante. V1 T1 V2 T2 39.5 L 24ºC 45.6 L 39.5 ºC 500 mL 40.5 ºC 123.45 mc 10 ºC -24.72 L -10 ºC 75.4 L 30.5 ºC 22.4 L 0.0 ºC 8.960 L (0-0) 400 ºK 44.8 L 60 º C 22.4 L 30 ºC 4. Leyes de Boyle y de Charles combinadas 4.1 Calcule los valores de cada uno de los siguientes conjunto de datos CONDICIONES INICIALES CONDICIONES FINALES Presión Temperatura Volumen Presión Temperatura Volumen 580 torr 25 ºC 45.6 L 294,7 Torr 15 ºC 49.2 L 2.5 Pa 250 ºK 125 mL 3.4 Pa.

616 ºk 225L 2.6 atm. 20 ºC 854 mL 1,800 torr 0ºC 87,6 ml 760 mm Hg 28 ºC 33.6 Lt 0.4 atm. 5 ºC 15.0 L 4.5 atm 28,42 ºC 1,245 mL 1,500 torr 30 ºC 3.0 L 4.2 Una muestra de gas a 25ºC y 800 torr ocupa un volumen de 3,450 mL. ¿Cuál es la temperatura para que la presión cambie a 1.5 atmosferas y el volumen a 4 litros? 25°C = 298°K 3450 ml = 3,45L 800 mmHg = 800 / 760 = 1,053 atm 298°K ( 1,5 / 1,053)(4 / 3,45) = 492, 17°K 492,17 – 275 = 219,17° 4.3 ¿Cual es la presión final de 5 L de O2 a 560 mm hg y 25 ºC si su volumen se expande a 7.5 L y la temperatura se eleva hasta 40 ºC? P2 = 05973 mmHg 4.4 El volumen de cierta cantidad de O2 a 15 ºC y 560 torr es de 5.6 L. ¿Cuál es su volumen en CN? V2=4.49L 5. Ley de Gay – Lussac. Relación presión – temperatura 5.1 Una muestra de gas Neón se encuentra a 800 torr y 25 ºC. ¿Cuál es la nueva presión si la temperatura aumento hasta 45ºC? Considere el volumen constante. P1/T1 = P2/T2 800 Torr / 298 °K = P2 / 318°K P2 = 853.7 Torr = 1.12 atm 5.2 Cierta cantidad de O2 se encuentra confinada en un recipiente herméticamente cerrado a una presión de 1.5 at. Y 25 ºC ¿Cuál es la nueva presión de dicho gas cuando el termómetro marca 0ºC? P = 1.37 Atm 5.3 ¿Cual es la presión final de un determinado gas, si se enfrían 1,500 mL desde 25 ºC hasta -50ºC y si la presión inicial era de 1.5 at.?

P2 = 1.62 Atm 6. Principio de Avogadro y volumen molar 6.1 Determine el volumen que ocupan 25 gramos de cada uno de los siguientes gases en CN: O2 , H2 , N2 , CH4 (25 / Peso Molecular del gas) x 22.4 CN: 21.53 L O2: 17.5 L H2: 277.7 L N2: 19.99 L CH4: 35 L 6.2 Cierta cantidad de CO ocupa 25 litros a 20ºC y 560 torr . Determine: a. Su volumen en condiciones normales V = 17.2 Lt b. La cantidad en gramos de CO 21,56 gr de CO c. El numero de moles del gas 0,77 mol d. El numero de moléculas del compuesto 4.64x10 ²³ 6.3 Si 62 gramos de un gas ocupan un volumen de 90 L a 15 ºC y 700 torr, a. ¿Qué volumen ocupara dicho gas en CN? V=22.4 L b. ¿A cuántas moles equivale dicho volumen? n=3.46mol c. ¿Cuál es el peso molecular del gas? 17.92gr/mol 7. Ecuación de Estado. Ley de los Gases ideales 7.1 Se van a llenar tres cilindros de 50 litros con hidrogeno, H2 , acetileno C2H2 y Helio, respectivamente. Calcule cuantos gramos de cada gas se requieren para llenar dichos cilindros, si la presión ha de ser 10 atm. Y la temperatura de 23ºC. (273+23=296K), y R=0,082 (atmL)/(Kmol) P*V=n*R*T ------> n=(P*V)/ (R*T) = 20,6 mol H2= 20,6molH2 * 2gH2 / 1 mol H2 = 41,2 g H2 HCCH= 20.6mol HCCH x 26 g HCCH / 1 mol HCCH = 535.60g HCCH He= 20.6 mol H2 x 4g He / 1 mol He = 82.4 g He 7.2 Determine, por separado, la presión que ejercen 50 gramos de cada una de las siguientes sustancias gaseosas a 20ºC en cilindros de acero de 50 litros: C2H2 Acetileno, bióxido de carbono CO2 , Acido Sulfhídrico H2S. C2H2: P=nRT/V P= 1,92 x 0,082 x 293,15 / 50 P= 0,92 atmosferas. CO2: P=nRT/V P= 1.14 x 0,082 x 293,15 / 50 P= 0,54 atmosferas. H2S: P=nRT/V

P= 1,47x 0,082 x 293,15 / 50 P= 0,70 atmosferas. 7.3 ¿Que volumen a 25ºC y 600 mm Hg ocupan 45 gramos de monóxido de carbono, CO? P.V = nº*R*T; pero previamente calculas nº de moles, dividiendo masa entre MasaMolar: nº = 45g / 28g/mol = 1,61 mol de CO La temperatura la pasas a kelvin: 25 + 273 = 298K y el valor de la constante R = 62,36 L*torr/mol*K (porque la presión la tienes en torr que equivale a mm de Hg) V = nº*R*T / P = 1,61 * 62,36 * 298 / 600 = 49,9 Litros