Gases y Disoluciones

Transcripción

1 Gases y Disoluciones 1. Expresar la presión de, 780 mmhg, en atmósferas. 1atm 780 mmhg. 760 mmhg 1 06 atm. Un gas se encuentra a una presión de, 5 atm. Expresar este valor en, mmhg. 760mmHg '5 atm. 1atm 1900 mmhg. Aplicando la ley de Boyle-Mariotte completar la tabla y hacer la representación gráfica V-P: P(atm) V(l) Aplicando la ley de Gay-Lussac completar la tabla y hacer la representación gráfica P-T: P(atm) T(K) Aplicando la ley de Charles-Gay-Lussac completar la tabla y hacer la representación gráfica V-T: T(K) V(l) Un gas que se encuentra a, atm, de presión y, 5 ºC, de temperatura ocupa un volumen de, 40 cm. Qué volumen ocupará si la presión disminuye hasta, 1 5 atm, sin variar la temperatura?. por la ley de Boyle-Mariotte V atm.40cm 0 cm V P 1 1. P 1'5 atm gases y disoluciones Departamento Física y Química-CPR Jorge Juan Xuvia 5

2 7. Hallar la presión final de, l, de gas a, 50 ºC, y, 700 mmhg, si al final ocupan un volumen de, 0 75 l, a, 50 ºC. como la temperatura no varía V 700 mmhg.l 1atm P P 45 atm V 0'75 l 760 mmhg Hallar el volumen que ocupa a, 50 K, un gas que a, 00 K, ocupaba un volumen de, 5 l. como la presión no varía T 50K V V l K 5 8 l 1. 5 T Una masa de cierto gas ocupa a, 100 ºC, de temperatura ocupa un volumen de, 00 cm. Si se enfría sin variar su presión hasta, 50 ºC, qué volumen ocupará?. como la presión no varía T V V cm K cm T1 7K 10. La temperatura de un gas es de, 0 ºC. Hallar su temperatura si el volumen se duplica y la presión se reduce a la mitad. 1 P. V P. V P. V P. V la temperatura no varía T. T1. T1 T1 T1 T P1. V1 P1. V1 11. Hallar en, ºC, la temperatura de un gas que en condiciones normales ocupa un volumen de, 150 l, y que a, 10 atm, de presión solo ocupa un volumen de, 0 l. P. V P. V P. V 10 atm.0l T. T.7K 64K T 91º C T1 T P1. V1 1 atm.150l 1. Cuando la presión de cierta masa de gas es de, 0 cmhg, su temperatura es de, 5 ºC, ocupa un volumen de, 00 l. Qué presión hará falta para que el gas ocupe un volumen de, 150 l, si la temperatura aumenta hasta, 50 ºC?. P. V P. V P. V. T 0 cmhg.00 l.k P 4'6cmHg P 4'6mmHg T1 T T1. V 98 K.150l 1. A temperatura constante si se disminuye a la cuarta parte el volumen de un gas, qué le ocurre a la presión?. si el volumen se reduce a la cuarta parte, la presión se hace cuatro veces mayor gases y disoluciones Departamento Física y Química-CPR Jorge Juan Xuvia 6

3 14. Hallar cuantas bombonas de, 00 l, a una presión de, atm, pueden llenarse con el gas propano contenido en un depósito de, 500 m, a una presión de, 4 atm. se aplica la ley de Boyle-Mariotte P. V 4 atm.500m V m V l P atm se divide por el volumen de cada bombona y se tiene 6 10 l 00l 5000 bombonas 15. La densidad del hidrógeno en condiciones normales de presión y temperatura es de, g/l. Hallar su densidad a, 1 5 atm, de presión y, -10 ºC, de temperatura. P. V P. V P. T 1 atm.6k V. V.1l 0'64l T T P. T 1'5 atm.7k en estas condiciones, g, de hidrógeno ocupan un volumen de, 0 64 l, por lo que su densidad es m 0'089g g d 0'19 V 0'64l l 16. Una masa de gas ocupa un volumen de, 4 l, a una presión de, 780 mmhg, y, 0 ºC. Hallar el volumen que ocupará el gas si se aumenta la presión a, atm, manteniendo constante la temperatura. se aplica la ley de Boyle-Mariotte V 780 atm.4l P. V P atm '06l 17. Hallar la presión final de un gas que se ha sometido a una transformación isoterma en la que se ha triplicado el volumen, sabiendo que inicialmente se encontraba a una presión de, 750 mmhg. Sol. 50 mmhg 18. Un balón cuyo volumen es, 500 cm, a una temperatura de, 0 ºC, se introduce en la nevera y su volumen se reduce a, 480 cm. Suponiendo que la presión del aire contenido en el balón no cambia. Hallar la temperatura interior del balón. Sol. 8 ºC gases y disoluciones Departamento Física y Química-CPR Jorge Juan Xuvia 7

4 19. Una cierta cantidad de gas ocupa un volumen de, 5 l, a, 80 ºC. Se calienta hasta los, 180 ºC, manteniendo constante la presión. Cuál es el volumen final ocupado por el gas?. Sol. l 0. Se tienen, 0 cm, de aire encerrado en un recipiente a la presión de, 1 atm. Hallar el volumen que ocupará esa masa de aire si se le somete a la presión de, 5 atm, sin variar la temperatura. Sol. 8 cm 1. Un recipiente de, 500 cm, contiene, 0 g, de un gas a, 780 mmhg. Se reduce la presión hasta, 750 mmhg, manteniendo constante la temperatura. Cuál es el volumen final del gas?. Sol. 50 cm. Un gas se dilata isotérmicamente desde un volumen de, 4 l, hasta un volumen de, 5 l. Si la presión inicial del gas era de, 1 5 atm, cuál es el valor de la presión final?. Sol. 0 7 atm. Se introduce un gas en un recipiente de, 5 cm, de capacidad, a una temperatura de, - ºC. Si manteniendo la presión constante se calienta hasta, 10 ºC. Qué cantidad de gas saldrá del recipiente?. Sol. cm 4. Un gas sometido a una presión de, 740 mmhg, ocupa un volumen de, 1 8 l. Si se aumenta la presión hasta, 1 5 atm, qué volumen ocupará?. Sol. 1 l 5. En la rueda de una bicicleta hay aire a una presión de, 1 atm, y a, 0 ºC, de temperatura. Después de circular un rato la rueda se calienta hasta los, 0 ºC. Considerando que el volumen de la rueda no varía, hallar la presión final del aire contenido en el interior de la cámara. Sol. 1 4 atm 6. Un globo contiene, 4 l, de gas helio a, 5 ºC, de temperatura. La presión que ejerce el gas sobre las paredes del globo es de, 0 8 atm. Si se eleva la temperatura del gas hasta, 40 ºC, el volumen del globo pasa a ser, 4 5 l. Cuál es la presión en este nuevo estado?. Sol atm 7. En el interior de un neumático de automóvil el aire se encuentra a una presión de, atm, y a una temperatura de, 0 ºC. Hallar la temperatura final del aire después de haber recorrido unos cuantos kilómetros, sabiendo que la presión se ha elevado hasta, 4 atm. Sol ºC gases y disoluciones Departamento Física y Química-CPR Jorge Juan Xuvia 8

5 8. En un recipiente hay, 50 cm, de oxígeno a, 0 ºC, y, 700 mmhg. Hallar: El volumen si la temperatura es de, 0 ºC, y la presión es de, 1 atm. La presión que habría que ejercer para que el volumen se reduzca a, 150 cm, sin modificar la temperatura. Sol. 0 cm, 1 54 atm 9. La temperatura de un gas es de, 10 ºC, cuando el volumen es de, l, y la presión de, 1 5 atm. Hallar el valor que alcanza la temperatura si el volumen se duplica y la presión se reduce a la mitad. Sol. 10 ºC 0. Una burbuja de aire de, cm, de volumen está a una presión de, 1 atm, y a una temperatura de, 0 ºC. Cuál será su volumen si asciende hasta un lugar donde la presión es de, 0 95 atm, y la temperatura no varía?. Sol. 16 cm 1. En un recipiente de, 150 cm, de capacidad se recoge gas nitrógeno a, 5 ºC, de temperatura y, 700 mmhg, de presión. Si se aumenta la presión a, atm. Qué volumen ocupará el nitrógeno?. Sol. 69 cm. Una bombona de, 0 l, contiene gas propano a, 5 atm, de presión y, 15 ºC, de temperatura. La bombona se calienta hasta, 40 ºC. Hallar cuál será la presión del gas en el interior de la bombona. Sol. 8 atm. Una masa de un cierto gas ocupa un volumen de, 0 l, a la presión de, 1 1 atm, y, 0 ºC, de temperatura. Hallar cuál será su volumen si, a temperatura constante, la presión aumenta hasta, 5 atm. Sol. 1 l 4. Hallar la presión a la que está sometido un gas cuando su temperatura es de, 60 ºC, si se sabe que a, 0 ºC, la presión era de, 760 mmhg, y que el volumen no ha variado al calentarlo. Sol. 1 atm 5. En un recipiente se recogen, 100 cm, de hidrógeno a, 0 ºC, y, 1 5 atm, de presión. Qué volumen ocupará la misma masa de gas si la presión es de, 750 mmhg, y la temperatura no ha variado?. Sol. 15 cm 6. Cómo debe modificarse la presión de un gas para que al pasar de, 0 º C, a, 0 ºC, el volumen se reduzca a la mitad?. Sol. Debe multiplicarse por, 1 86 gases y disoluciones Departamento Física y Química-CPR Jorge Juan Xuvia 9

6 7. Cuántos grados centígrados debe aumentar la temperatura de un gas que inicialmente se encontraba a, 0 ºC, y 1 atm, de presión para que ocupe un volumen cuatro veces mayor sin variar su presión inicial?. Sol. 819 ºC 8. Cuántos grados centígrados debe disminuir la temperatura de un gas que inicialmente se encontraba a, -10 ºC, para que ocupe un volumen cinco veces menor sin variar su presión inicial?. Sol ºC 9. La presión que soporta un gas es de, 710 mmhg, cuando se encuentra a, 10 ºC, de temperatura en un recipiente de, 0 l. Se comprime el recipiente hasta que el volumen es de, 15 l, manteniéndose la presión constante. Cuál es la temperatura final del gas?. Sol. 1 5 K 40. Expresar en, g/l, la concentración de una disolución que contiene, 10 g, de soluto en, 600 ml, de agua. 10g 10g g 16'67 600ml 0'6l l 41. Se diluyen, 0 ml, de alcohol en, 00 ml, de agua. Cuál es el porcentaje en volumen de la disolución formada?. 0ml 00ml alcohol agua 0'1 10% 4. En la etiqueta de una botella de ácido sulfúrico aparece: 98%, en peso, d= 1 8 g/cm. Significado de estos parámetros. 98 %, en peso significa que por cada, 100 g, de disolución hay, 98 g, de ácido sulfúrico d= 1 8 g/cm, significa que cada, cm, de disolución tiene una masa de, 1 8 g. 4. Qué cantidades se necesitan para preparar. 0 5 l, de disolución de alcohol en agua al, 4%?. 4% indica que en, 1 l, hay, 4 cm, de alcohol 1 l hay 4 cm de alcohol 0,5l hay x x= 4 cm.1 l 0'5l 1 cm alcohol Por lo tanto hay 50 cm 1 cm = 49 cm de agua gases y disoluciones Departamento Física y Química-CPR Jorge Juan Xuvia 10

7 44. El vinagre es una disolución de ácido acético en agua al, %, en masa. Hallar: Cuál es el soluto y cuál el disolvente. La cantidad de soluto que hay en, 00 g, de vinagre. soluto: ácido acético disolvente: agua 100 g disolución hay g de soluto 00 g hay x x= 00 g.g = 6 g de soluto 100g 45. A, 500 ml, de una disolución de cloruro de calcio de concentración, 10 g/l, se le añaden, g, de soluto. Cuál es la nueva concentración?. en, 1 l, disolución hay 10 g cloruro de calcio 0 5 l hay x x= = 5 g cloruro de calcio si se añaden, g, se tendrán entonces, 7 g, de cloruro de calcio y la nueva concentración es 7g 0,5l g 14 l 46. Una bebida alcohólica tiene un, 1%, en volumen de alcohol. Hallar la cantidad de alcohol que se ingiere si se beben dos vasos de, 15 cm, cada uno de dicha bebida. dos vasos son, 50 cm. en, 100 cm, disolución hay 50 cm hay x 10 cm alcohol x= 10 cm.50cm 100cm 0cm de alcohol 47. En la etiqueta de una botella de ácido sulfúrico aparece, 98% en peso, d= 1 8 g/cm. Qué cantidad de esta disolución hay que utilizar para disponer de, 5 g, de ácido sulfúrico?. en, 100 g, disolución hay x g hay 5 g 98 g a. sulfúrico x= 100 g.'5 g '55g de disolución 98g el volumen de disolución que se ha de tomar es m m '55g d V 1'417cm V d g 1'8 cm gases y disoluciones Departamento Física y Química-CPR Jorge Juan Xuvia 11

8 48. Se prepara una disolución mezclando, 0 g, de hidróxido sódico, NaOH, en, 00 ml, de agua. Hallar: La concentración en, g/l. La concentración en, %, en masa. 0g 0,l g 0'1 10% l 49. Se disuelven, 15 g, de azúcar en, 00 cm, de agua. Hallar la concentración de la disolución formada expresada en: g/l % en masa Sol. 75 g/l, 7% 50. Hallar la concentración en, g/l, de una disolución con, 10 g, de cloruro de sodio en, 50 ml, de agua. Sol g/l 51. Hallar el, %, en masa de una disolución que contiene, 0 g, de soluto en, 1 l, de agua. Sol. 9% 5. La concentración de una disolución es de, 15 g/l. Qué cantidad de soluto hay en, 50 cm?. Sol. 75 g 5. Una disolución de azúcar en agua tiene una densidad de, 1 08ng/ml, y una concentración de, 0 g/l. Expresar su concentración en, %, en masa. Sol. 1 81% 54. Hallar el, %, en masa de una disolución formada al disolver, 0 g, de cloruro de sodio en medio litro de agua. Qué cantidad de soluto habría en, 00 cm, de agua?. Sol. 5 67%, 1 g 55. Se quiere preparar, 0 5 l, de una disolución de concentración, 0 15 g/ml. Hallar la cantidad de soluto necesaria. Sol. 75 g 56. Se mezclan, 0 8 l, de alcohol con, 1 l, de agua. d alcohol = 0 79 g/cm, d agua = 1 g/cm. Hallar la concentración de la disolución: En, %, en volumen. En, %, en masa. Sol. 40% volumen, 4 5% masa gases y disoluciones Departamento Física y Química-CPR Jorge Juan Xuvia 1

9 57. Hallar la concentración en, g/l, y en, %, en masa de una disolución formada al mezclar, 100 g, de cloruro de sodio en, 1 5 l, de agua. Sol g/l, 6 5% 58. Hallar el volumen de una disolución de azúcar en agua cuya concentración es de, 10 g/l, sabiendo que contiene, 0 g, de soluto. Si la densidad de la disolución es de, 1 04 g/ml, hallar la masa de la disolución. Sol. l, 10 g 59. Hallar la cantidad de nitrato de plata que se necesita para preparar, 1 l, de disolución que contenga, g/100 ml. Sol. 0 g 60. Se desea preparar, 100 cm, de una disolución de hidróxido de sodio de concentración, 0 g/l. Qué cantidad de hidróxido de sodio se necesita?. Si la densidad de la disolución es, 1 g/cm. Cuál es la concentración en, %, en masa?. Sol. g, 1 66% masa 61. Se desea preparar, 1 5 l, de una disolución de azúcar en agua al, 5%, en masa. Hallar la cantidad de soluto necesaria si se sabe que la densidad de la disolución es, 100 kg/m. Sol. 90 g 6. Cuántos, g, de una disolución de cloruro de sodio al, 0%, en masa son necesarios para preparar, 00 ml, de una disolución de concentración, 5 g/l. Sol. 5 g 6. Se dispone de, 50 ml, de disolución de cloruro de magnesio de concentración, 5 g/l. Qué cantidad de agua es necesario añadir para que la concentración se reduzca a la mitad?. Sol. 50 ml 64. Se desea preparar una disolución de un determinado soluto sólido al, 5%, en masa. Se dispone de, 40 g, de esa sustancia, qué cantidad de agua habrá que añadir?. Sol. 760 ml 65. Se forma una disolución disolviendo, 0 g, de azúcar en, 1 l, de agua. Hallar: La densidad de la disolución sabiendo que la densidad del agua es, 1 k/l. La concentración expresada en, %, en masa. Sol. 1 0 k/l, 1 96% gases y disoluciones Departamento Física y Química-CPR Jorge Juan Xuvia 1