1. Una cierta cantidad de gas ocupa 500 ml a 1.5 atm y 20 C Qué volumen ocupará a 720 mmhg y 80 C?

Transcripción

1 Tema: GASES 1. Una cierta cantidad de gas ocupa 500 ml a 1.5 atm y 20 C Qué volumen ocupará a 720 mmhg y 80 C? 2. A cuántas atmosferas deben someterse 40 L de H 2 que están a 40 C y 0.5 atm para que el volumen disminuya a la mitad, si la temperatura es de ahora 80 C? 3. Qué volumen a 37 C y 1800 mmhg ocupan 88 gramos de CO 2? 4. Una muestra de gas de Helio contenido en un recipiente con un volumen de 2500 ml a una temperatura de 28 C ejerce una presión de 3.5 atm. Cuál es el número de moles que están presentes? Cuál es la masa del He que hay en el recipiente? 5. Qué volumen ocupa un gas a 980 mmhg, si el recipiente tiene finalmente una presión de 1.8 atm y el gas se comprime a 860 cc? 6. En un recipiente se tiene 6.9 L de gas carbónico a 18 C y 3 atmosferas de presión. Si la presión se varía hasta alcanzar un volumen de 5 L, sin variar la temperatura ni el número de moles. A qué presión se sometió el gas? 7. A presión constante un gas ocupa 1500 ml a 35 C Qué temperatura es necesaria para que este gas se expanda hasta alcanzar los 2.6 L? 8. Qué volumen ocupa un gas a 30 C, a presión constante, si la temperatura disminuye un tercio (1/3) ocupando 1200 cc? 9. A volumen constante un gas ejerce una presión de 880 mmhg a 20 C Qué temperatura habrá si la presión aumenta en 20%? 10. Cuando un gas a 85 C y 760 mmhg, a volumen constante en un cilindro, se comprime, su temperatura aumenta dos tercios (2/3) Qué presión ejercerá el gas? 11. Cuál es el peso molecular de un gas si 18 g del mismo ocupan un volumen de 5 litros a una temperatura de 30 C y una presión de 850 mmhg? 12. Cuál es la densidad del CO 2 a 40 C y 0.5 atm de presión? moles de un gas, ocupan un volumen de 32 L a 150 C? Cuál es la presión del gas?

2 Recuerda condiciones normales (C.N) en un gas es: 1 atm, 273 K, 1 mol y 22,4 L. 1. El volumen de un gas es de 3 L a 20 C y 740 mmhg. Si el volumen aumenta a 6 L y se mantiene la temperatura constante, Qué presión se está ejerciendo sobre el gas? 2. Un volumen de 5 L de He a una presión de 1500 torr y a una temperatura constante de 18 C, fue sometido inicialmente a una presión de 3 atm. Cuál era el volumen inicial? 3. Un gas con una masa de 10 g ocupa un volumen de 4.5 litros a 35 C y 1.2 atm de presión. Si se aumenta la temperatura a 50 C, Cuál es el volumen del gas? 4. El volumen de una cierta cantidad de SO 2 es de 2 L a 1 atm de presión y 27 C. Si el volumen aumentó a 5 L, A qué temperatura estará el gas? 5. Un tanque contiene gas metano CH 4 a 25 C y a una presión de 3 atm Cuál es la presión interna del gas cuando se calienta el tanque a 35 C? 6. Una muestra de SO 3 ocupa un volumen de 4 L en un recipiente cerrado a 200 C y 970 mmhg Cuál es la temperatura, si la presión aumentó a 2.5 atm? 7. El volumen de Cl2 a 20 C y a 1 atm de presión es de 150 litros. Qué volumen ocupará a 40 C y 700 mmhg? 8. El volumen de un gas a 15 C y 1400 mmhg es de 3400 cc. Calcula su volumen a condiciones normales (C.N). 9. A cuántas atmósferas de presión debe someterse un litro de gas medido a 2 atm y -30 C para comprimirlo hasta medio litro, cuando la temperatura es de 45 C? 10. Una muestra de O 2 ocupa un volumen de 350 ml a 22 C y a 0.8 atm de presión. Calcula la nueva temperatura en grados Kelvin, si el volumen cambia a 230 ml y la presión a 0.65 atm? 11. Calcula el número de moles de un gas que ocupa un volumen de 3.5 litros a una temperatura de 18 C y 3 atm de presión? 12. A qué temperatura deben calentarse 0.05 moles de un gas en un recipiente de 20 L para mantener su presión en 150 mmhg? 13. Si 200 ml de un gas pesan 0.7 g en condiciones normales. Cuál es el peso molecular?

3 Recuerda condiciones normales (C.N) en un gas es: 1 atm, 273 K, 1 mol y 22,4 L. 1. Un recipiente contiene 8 L de aire a 20 C y 560 mmhg Qué volumen ocupará con una presión de 1 atmosfera si la temperatura y el número de moles permanecen constantes? 2. 3 litros de Freón, CCl 2 F 2, un gas utilizado en refrigeración, ejerce una presión de 590 mmhg en un recipiente dado. Si la presión se aumenta hasta 930 mmhg, diga: a. Qué le pasa al volumen? b. Cuál es el nuevo volumen del gas? 3. En un recipiente se tiene 6.9 L de gas carbónico a 18 C y 3 atmosferas de presión. Si la presión se varía hasta alcanzar un volumen de 5 L, sin variar la temperatura ni el número de moles. A qué presión se sometió el gas? 4. Calcule la cantidad que falta en cada uno de los siguientes cuadros: Vi Pi Vf Pf a. 10L 1600 mmhg 20.8 L? b? 1,8 atm 2.5 L 0.9 atm c ml 1.4 atm? 2.6 atm d. 5.3 L? torr 7.5 L 600 torr e. 50L 3.8 atm? 1.9 atm 5. En un recipiente se tienen 30 litros de Nitrógeno a 20 C y a una atmósfera de presión. A qué presión es necesario someter el gas para que su volumen se reduzca a 10 L? 6. Cuál será el volumen final ocupado por 50 litros de Oxígeno cuya presión inicial es de 560 mmhg y es comprimido hasta que la presión es de 2 atm? 7. Un gas ideal ocupa un volumen de 945 ml a 0.75 atm de presión y 15 C Qué volumen ocupará a -20 C si la presión se mantiene constante? 8. Un mol de SO 2 tiene un volumen de L a 560 mmhg y 10 C, si la presión mantiene constante y la temperatura aumenta hasta 80 C Cuál será el volumen final? 9. Si cierta cantidad de dióxido de azufre SO 2 a 15 C ocupa un volumen 18.5 L, Cuál es el volumen a 45 C?

4 10. Si 18 L de amoniaco NH 3 se mantienen a 20 C y una presión de una atmósfera, Cuál será el nuevo volumen si la temperatura aumenta 40 C y la presión mantiene constante? 11. Un gas ocupa un volumen de 3.25 L a 30 C. Si la presión permanece constante a que temperatura en grados centígrados el volumen sería igual a 6.5 L? 12. Un gas ocupa un volumen de 800 ml a 30 C y 760 mmhg Qué volumen en litros tendrá el gas a 5 C y a la misma presión? 13. Calcule la cantidad que falta en cada uno de los siguientes cuadros: Vi Ti Vf Tf a. 9.5L 47 C 15.6 L? b 1500 ml 40.5 C? 293 k c.? -10 C 5.4 L 30.5 C d. 45 L 100 C? 300 K e. 13, 2 L? 26.4 L 600 K 14. Una muestra del gas Neón se encuentra a 1800 torr y 75 C Cuál es la nueva presión si la temperatura aumentó hasta 105 C? 15. Cierta cantidad de O2 se encuentra confinada en un recipiente herméticamente cerrado a una presión de 1.5 atm y 65 C Cuál es la nueva presión del gas cuando el termómetro marca 0 C? 16. Cuál es la presión final de un gas, si se enfrían 1500 ml desde 25 C hasta -50 C y la presión inicial era de 1.5 atm? 17. Un gas ocupa un volumen de 50 ml a 27 C y 780 mmhg A qué temperatura en C su presión es de 850 mmhg, si el volumen permanece constante? 18. Un gas está en un recipiente de 2 L a 20 C y 560 mmhg. A qué temperatura en C llegará el gas si aumenta la presión interna hasta 760 mmhg? 19. Calcule la cantidad que falta en cada uno de los siguientes cuadros: Pi Pf Ti Tf a.1600 mmhg? 47 C 8 C b.1,8 atm 0.9 atm? 293 k c.1.4 atm? -10 C 30.5 C d.? torr 600 torr 100 C 300 K e.3.8 atm 1.9 atm? 600 K

5 LEY COMBINADA DE LOS GASES Las leyes de Boyle y de Charles se pueden combinar en una ley que nos indica a la vez la dependencia del volumen de una cierta masa de gas con respecto a la presión y la temperatura. Esta ley conocida como ley combinada de los gases se enuncia como sigue: para una masa determinada de cualquier gas, se cumple que el producto de la presión por el volumen dividido entre el valor de la temperatura es una constante. La cual se puede expresar: V 1.P 1 = V 2.P 2 Entonces: V 1.P 1.T 2 = V 2.P 2.T 1 T 1 T 2 Ejercicios: 1. Una masa gaseosa ocupa un volumen de 2.5 L a 12 C y 2 atm de presión. Cuál es el volumen del gas si la temperatura aumenta a 38 C y la presión se incrementa hasta 2.5 atm? 2. Qué volumen ocupará un gas a 200 K y 2 atm de presión, si la misma muestra de gas ocupada un volumen de 3 L a 300 K y 1 atm? 3. Una muestra de gas a 45 C y 800 torr ocupan un volumen de 9.5 L. Cuál es la temperatura para que la presión cambie a 1.5 atm y el volumen a 6 L? 4. Cuál es la presión final de 8 L de O 2 a 300 mmhg y 127 C. Si su volumen se expande a 12 L y la temperatura se eleva hasta 200 C? 5. El volumen de cierta cantidad de oxígeno a 37 C y 1560 torr es de 6.5 L. Cuál es su volumen en condiciones normales? 6. A cuántas atmosferas deben someterse 40 L de H2 que están a 20 C y 0.5 atm para que el volumen disminuya a la mitad, si la temperatura es ahora de 60 C? 7. Calcule los valores que faltan en cada uno de los siguientes datos: CONDICIONES INICIALES CONDICIONES FINALES PRESIÓN TEMPERATURA VOLUMEN PRESIÓN TEMPERATURA VOLUMEN a. 4.5 atm 25 C 45.6 L? 15 C 49.2 L b mmhg 350 K 125 ml 3.4 atm? 200 ml c. 3.6 atm 30 C 850 ml 1520 torr 0 C? d. 2.5 atm? K ml 1.3 atm 300 K 15 L e. 800 torr 400 K? 1000 torr 30 C 3.0 L

6 LEY DE LOS GASES IDEALES. ECUACIÓN DE ESTADO Las leyes de Boyle, Charles y Gay-Lussac pueden combinarse matemáticamente en la llamada LEY GENERAL DE LOS GASES. Su expresión matemática es: P.V = n. R.T Siendo P la presión, V el volumen, n el número de moles, R la constante universal de los gases ideales y T la temperatura en Kelvin. El valor de R depende de las unidades que se estén utilizando: R= atm. L. / K. mol si se trabaja con atmósferas y litros. R= Cal. K.mol De esta ley se deduce que un mol de gas ideal ocupa siempre un volumen igual a 22.4 litros a 0 C y 1 atmósfera. También se le llama la ecuación de estado de los gases; ya que solo depende del estado actual en que se encuentre el gas. Ejercicios: 1. Se van a llenar 3 cilindros de 20 Litros con Hidrógeno, H 2, Acetileno, C 2 H 2, y Helio, He, respectivamente. Calcule cuantos gramos de cada gas se requieren para llenar dichos cilindros. Si la presión ha de ser de 5 atm y la temperatura de 37 C. 2. Determine por separado, la presión que ejercen 50 gramos de cada una de las siguientes sustancias gaseosas a 20 C, en cilindros de acero de 30 litros: Acetileno, C 2 H 2, dióxido de carbono CO 2, Ácido Sulfhídrico H2S. 3. Qué volumen a 25 C y 1600 mmhg ocupan 45 gramos de CO? 4. Una muestra de gas cloro contenida en un recipiente con un volumen de 2500 ml a una temperatura de 28 C ejerce una presión de 3.5 atm. Cuál es el número de moles que están presentes? Cuál es la masa del Cl 2 que hay en el recipiente? 5. Completa la siguiente tabla para un gas ideal: PRESIÓN VOLUMEN MOLES TEMPERATURA? 5 L C 10.4 atm 3500 ml 0.06? 7.19 atm? K 720 torr 300 ml? 23 C 0.45 atm 500 ml 0.001?