Practica Nro. 1.- Tema: Gases Resolver los pares. Agosto de 2016

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1 Practica Nro. 1.- Tema: Gases Resolver los pares. Agosto de Cuál es la diferencia entre calor y temperatura? 2.- Enunciar las leyes de Boyle, Charles, Gay. Lussac, Avogadro y Dalton de las presiones parciales 3.- A qué se llama presión hiperbárica? 4.- Por qué es necesario una presurización en el interior de un avión en vuelo? 5.- En qué zona de la atmosfera se encuentra la capa de ozono? 6.- En la ley de Charles V/T = K, de que variable depende el valor de K? 7.- Por qué la densidad de un gas es mucho menor que la de un líquido o un sólido? 8.- Cuáles son las condiciones normales? o TPE. 9.- Por qué un litro de aire húmedo, pesa menos que un litro de aire seco? 10.- Cuál es la diferencia entre difusión y efusión? Problemas A cuantos hpa equivalen 500 mmhg? 2.- La presión presurizada en el interior de un avión es de 800 torr. Cuál es su valor en atm y mbar? 3.- Un buzo se sumerge en el mar a 50m de profundidad. Calcular la presión absoluta a esta profundidad. 4.- Se tiene los siguientes datos para la Ley de Boyle: V[mL] P[hPa] a) Graficar P vs V. P vs 1/V y P V vs V b) Ubicar en la gráfica la isoterma que se tendría en la ciudad de Santa Cruz y Potosí. c) Calcular el valor de la constante K. 5.- Un tanque de 60 L de una movilidad se llena en un surtidor con GNV (gas natural) a 200 bar. Qué volumen de GNV se tendrá a 500 torr de presión. La temperatura se mantiene constante. 6.- Dos garrafas de gas de igual volumen se conectan mediante una manguera. Una esta vacía y la otra contiene GLP a 10atm. Calcular la presión final de las dos garrafas al abrir la llave de la garrafa llena. 7.- Se tiene tres recipientes conectados entre sí de volúmenes: V1=6 L, V2 = 4 L y V3 = 2 L. Las llaves R1 y R2 controlan cada recipiente. El recipiente 1 contiene un gas a presión de 4bar. Los otros frascos están vacíos. a) Al abrir R1. Cuál es la presión final en el frasco 1 y 2? b) Luego se abre la llave R2. Cuál es la presión final en 1, 2, y 3?

2 8.- Una muestra de amoniaco gaseoso ejerce una presión de 5,3 atm a 46ºC. Cuál es la presión, cuando el volumen del gas se reduce a una décima parte de su valor inicial a la misma temperatura? 9.- El argón es un gas noble inerte que se emplea en los focos para retrasar la vaporización del filamento. Un foco contiene Ar a una presión de 1,2 atm y se calienta hasta 85ºC a volumen constante. Calcular la presión final En condiciones de presión constante una muestra de hidrogeno gaseoso con un volumen inicial de 9,6L a 88ºC se enfría hasta que su volumen final es de 3,4L. Cuál es su temperatura final? 11.- Una garrafa de gas se encuentra casi vacía a una presión de 500 torr y una temperatura de 10ºC. La garrafa se sumerge en agua caliente que se encuentra a 80ºC. Calcular la presión de la garrafa a esta temperatura La presión de 6L de un gas ideal en un recipiente flexible se reduce a un tercio de su presión original y su temperatura absoluta disminuye a la mitad. Cuál es el volumen final del gas? 13.- Cierta cantidad de un gas está contenido en un recipiente de vidrio a 25ºC y a una presión de 0,8 atm. Suponga que el recipiente soporta una presión máxima de 2 atm. Cuánto se puede elevar la temperatura del gas sin que se rompa el recipiente? 14.- Un globo lleno de gas que tiene un diámetro inicial de 20 cm a 0,8 atm y 15ºC se eleva hasta llegar a la estratosfera donde la temperatura es de -25ºC y 3x10-3 atm de presión. Calcular el volumen del globo a esta altura Una masa de hidrogeno ocupa un volumen de 250mL en determinadas condiciones. Si su presión se triplica y su temperatura absoluta se duplica cuál será su nuevo volumen Un cilindro de acero contiene 25L de helio a 15ºC y 10 atm de presión. Qué cantidad de globos de 2,5 L de volumen se pueden inflar y a una presión de 500mmHg y 20ºC? 17.- El oxígeno comprimido se vende en el comercio en cilindros metálicos. Un cilindro de 120 L se llena con oxígeno a una presión de 132 atm a 22ºC. a) Calcular la masa de oxígeno en el cilindro. b) Que volumen de oxígeno generara este cilindro a 500 mmhg y 15ºC? 18.- Si 50L de un gas son sometidos a un proceso mediante el cual se duplica su presión y la temperatura relativa en ºC disminuye en un tercio, de tal manera que su volumen final resulte 20L. Calcular la temperatura inicial y final en ºC. Rpta: t1=409,5ºc; t2=273ºc.

3 19.- Dos cilindros de gases están unidos por una manguera con una llave de paso. Un cilindro de 1,2L contiene helio a 0,63atm y el otro cilindro de 3,4L contiene neón a 2,8atm. Calcular las presiones parciales de cada gas cuando se mezclan ambos componentes Un líquido con una masa de 0,0184 g se introduce en una jeringa inyectando a través de la punta de goma con otra jeringa hipodérmica. La jeringa se transfiere a un baño que tiene una temperatura de 45ºC para evaporar el líquido. El embolo de la jeringa se desplaza hasta marcar un volumen de 5,38 ml y la presión atmosférica es de 760 mmhg. a) Calcular el peso molecular del compuesto. b) Si la fórmula empírica de este compuesto es CH2, determinar su fórmula molecular Un estudiante rompe un termómetro y derrama la mayor parte del mercurio sobre el piso del laboratorio cuyas medidas son 15,2 6, 6 2,4 m. a) Calcular la masa de vapor de mercurio en g en la habitación a una temperatura de 20ºC. La presión del vapor de Hg a 20ºC es de 1,7x10-6 atm. b) Indicar si la concentración de vapor de Hg sobrepasa la norma de calidad del aire de 0,050 mg Hg/m3. c) Una manera de limpiar pequeñas cantidades de Hg derramado, consiste en rociar polvo de azufre sobre el metal. Sugiera una razón física y química para esta acción El aire que entra a los pulmones termina en finos sacos llamados alveolos. Desde aquí el oxígeno se difunde hacia la sangre. El radio promedio de un alveolo es de 0,0050 cm y el aire en su interior contiene 14% de oxígeno. Suponiendo que la presión dentro del alveolo 1 atm y la temperatura es de 37ºC. Calcular el número de moléculas de oxígeno en uno de los alveolos Se obtiene hidrógeno sobre agua en una probeta invertida. El volumen generado es de 70,8mL a 15ºC y 500torr de presión atmosférica. Calcular la masa de hidrógeno obtenido cuando h=0 y cuando h=5cm de agua sobre el nivel. La presión de vapor de agua a 15ºC es 12,8torr En un día de verano, en una localidad de los Yungas, la presión parcial del vapor de agua es de 3,9x10 3 Pa a 30ºC. Calcular la humedad relativa. La presión del agua a 30ºC es 31,82 mm Hg 25.- Un globo de papel, alcanza una temperatura en su interior de 70ºC al ser calentado el aire con una mecha. El aire exterior se encuentra a 10ºC. Calcular la densidad del aire caliente y del aire exterior En la cima del nevado Everest la presión atmosférica es de 210 mmhg y la densidad del aire es 0,426 Kg/m 3. a) Considerando el peso molecular del aire 29 g/mol, calcular la temperatura del aire. b) Suponiendo constante la composición volumétrica del aire, calcular la disminución porcentual del oxígeno desde el nivel del mar hasta la cima del Everest.

4 27.- La composición volumétrica del aire es 21% de oxígeno 78% de N2 y 1% Ar. Calcular la presión parcial de estos gases en un recipiente de 2 L de capacidad que contiene 3g de aire a 18ºC. Calcular el peso molecular promedio del aire. Rpta.- M del aire 28, Una persona adulta sana exhala alrededor de 5x10 2 ml de una mezcla gaseosa en cada respiración. Calcular el número de moléculas existentes en este volumen a 37ºC y 1,1 atm. Indicar los componentes principales de esta mezcla gaseosa La atmosfera de Venus está constituida de 96,5% de CO2, 3,5% de N2 y 0,015 de SO2 volumétrico. Su presión atmosférica estándar es de 9x106 Pa. Calcular las presiones parciales de estos gases La presión atmosférica en la ciudad de Santa Cruz es de 680mmHg y en la ciudad de La Paz 500torr. Cuál es la presión de oxígeno en ambas ciudades considerando la misma composición volumétrica Un matraz de 1 litro contiene una mezcla de hidrógeno y de dióxido de carbono a 10ºC y presión total de 786mm. Calcular el peso del hidrógeno si el matraz contiene 0,1 g de dióxido de carbono. Rpta.- 0,0826 g Una muestra de aire está saturada en un 50% con vapor de agua a 30ºC y se halla a una presión de 700. Cuál será la presión parcial del vapor de agua si la presión del gas se reduce a 100 mm? La presión de vapor de agua a 30ºC es 31,8mm. Rpta.- 2,27mm Se recogen 285 cm 3 de nitrógeno sobre mercurio a -10ºC y presión de 778 mm. Calcular el volumen que obtendremos al recogerlo sobre agua a 40ºC y presión de 700 mm. La presión de vapor de agua a 40ºC es 55,3 mm. Rpta.- 409,2 cm Calcular la densidad relativa del CO2, CO, NH3 y SO2 e indicar cuál es el gas más liviano respecto al aire ,350 g de una substancia volátil se transforman en vapor en un aparato Victor Meyer. El aire desplazado ocupa 65,8 cm 3 medidos sobre agua a 40ºC y a una presión total de 748mm. Cuál es el peso molecular de dicha substancia? La presión de vapor del agua a 40ºC es 55,3mm. Rpta En 2 minutos 29,7 ml de helio se efundieron a través de un pequeño orificio. En las mismas condiciones de presión y temperatura 10 ml de una mezcla de CO y CO2 se efunden a través del orificio en la misma cantidad de tiempo. Calcular la composición de la mezcla en % En una piscina olímpica, una burbuja de aire duplica su volumen al ascender desde el fondo de la piscina a la superficie a una temperatura constante de 15 ºC y presión atmosférica de 500 torr a) Calcular la profundidad de la piscina. b) calcular la presión que soporta la burbuja en el fondo.

5 38.- Una vasija abierta cuya temperatura es de 10 ºC se calienta a presión constante hasta 400 ºC. Calcular el porcentaje del volumen de aire inicialmente contenido en la vasija que es expulsado Rpta-. 58 % 39.- Si la densidad de un gas ideal es de 0,256 g/l a una presión manométrica de 20 kpa y 104 ºF, calcular su densidad en condiciones normales. Rpta. 0,245 g/l La densidad relativa de un gas desconocido respecto del aire a 0 ºC y 2 atm es de 1,55. Calcular el peso molecular del gas. La densidad del aire en las condiciones especificadas es de 2,53 g/l Rpta.- 43,87 g/mol 41.- cierto gas se encuentra a50 ºF, Si su volumen disminuye en un 45% y su presión se reduce a la cuarta parte. Calcular a) La temperatura final del gas en ºC 42.- Un mezcla de helio y neón gaseoso se recolecto sobre agua a 28 ºC y 745 mmhg. Si la presión parcial del helio es de 368 torr, calcular la presión parcial del neón. La presión de vapor de agua a 28 ºC es de 28.3 torr- Rpta torr 43.- Un matraz de 2,5 L a 15 ºC contiene una mezcla de Nitrógeno. Helio y neón a presión parciales de 0,32 atm para N2, 0,15 atm para He y 0,42 atm para Ne. a) Calcular la presión toral de la mezcla b) calcular el volumen en litros en condiciones normales que ocuparan el He y el Ne si el N2 se elimina selectivamente. Rpta. a) 0,89 atm b) 1,4L 44.- si 50 L de un gas son sometidos a un proceso mediante el cual, se duplica su presión y la temperatura relativa disminuye en un tercio, de tal manera que su volumen final resulte 20 L. Calcular la temperatura inicial y final en ºC. Rpta.- t1 = 409,5 ºC y t2 = 273 ºC