Como el volumen y la masa permanecen constantes en el proceso, podemos aplicar la ley de Gay-Lussac: P1 P

Transcripción

1 PROBLEMAS DE GASES RESUELTOS - Una cantidad de gas ocupa un voumen de 80 cm a una presión de 750 mm Hg Qué voumen ocupará a una presión de, atm si a temperatura no cambia? Como a temperatura y a masa permanecen constantes en e proceso, podemos apicar a ey de Boye: P = P Tenemos que decidir qué unidad de presión vamos a utiizar Por ejempo atmósferas Como atm = 760 mm Hg, sustituyendo en a ecuación de Boye: mmhg mmhg / atm 80cm,atm 65,8cm Se puede resover iguamente con mm de Hg - E voumen inicia de una cierta cantidad de gas es de 00 cm a a temperatura de 0ºC Cacua e voumen a 90ºC si a presión permanece constante Como a presión y a masa a ey de Chares y Gay- T T permanecen constantes en e proceso, podemos apicar Lussac: E voumen o podemos expresar en cm y, e que cacuemos, vendrá expresado iguamente en cm, pero a temperatura tiene que expresarse en Kevin 00 cm 47,78 cm 9K 6K - Una cierta cantidad de gas se encuentra a a presión de 790 mm Hg cuando a temperatura es de 5ºC Cacua a presión que acanzará si a temperatura sube hasta os 00ºC Como e voumen y a masa permanecen constantes en e proceso, podemos apicar a ey de Gay-Lussac: P P T T La presión a podemos expresar en mm Hg y, a que cacuemos, vendrá expresada iguamente en mm Hg, pero a temperatura tiene que expresarse en Kevin 790 mm Hg P 98 K 98 K P 055, mm Hg

2 4- Disponemos de un recipiente de voumen variabe Iniciamente presenta un voumen de 500 cm y contiene 4 g de amoníaco Si manteniendo constante a P y a T, se introducen 68 g de amoníaco, qué voumen presentará finamente e recipiente? P a (N)=4 P a (H)= Manteniendo constante a P y a T, e voumen es directamente proporciona a número de moes de gas E mo de amoníaco, NH, son 7 g uego: Iniciamente hay en e recipiente 4 g de gas que serán moes y a fina hay 9 g de amoníaco que serán 6 moes n n 500cm moes 6moes 500 cm 5- Un gas ocupa un voumen de en condiciones normaes Qué voumen ocupará esa misma masa de gas a atm y 50ºC? Como partimos de un estado inicia de presión, voumen y temperatura, para egar a un estado fina en e que queremos conocer e voumen, podemos utiizar a ey combinada de os gases ideaes, pues a masa permanece constante: P0 o P a temperatura obigatoriamente debe ponerse en K T T o atm 7K atm 7K atm 7K atm7k,8 Como se observa a aumentar a presión e voumen ha disminuido, pero no de forma proporciona, como predijo Boye esto se debe a a variación de a temperatura 6- Un recipiente cerrado de contiene oxígeno a 00ºC y atm Cacua: a) Los gramos de oxígeno contenidos en e recipiente b) Las moécuas de oxígeno presentes en e recipiente P a(o)=6 a) Apicando a ecuación genera de os gases P=nRT podemos cacuar os moes de oxígeno: atm atm n0,08 47 K n 0,mo de O k mo g de O es mo,g 0, mo b) Utiizando e N A cacuamos e número de moécuas de oxígeno:

3 6,00 moécuas de O son mo de O 0, de O 6,00 moécuas de O 7- Tenemos 4,88 g de un gas cuya naturaeza es SO o SO Para resover a duda, os introducimos en un recipiente de y observamos que a presión que ejercen a 7ºC es de,5 atm De qué gas se trata? P a(s)=p a(o)=6 Apicando a ecuación genera de os gases correspondientes a esos 4,88 gramos de gas: P=nRT podemos cacuar os moes atm,5atm n0,08 00 K n 0,06mo de O k mo Si 4,88g La masa moar de gas será: son 0,06 moes mo 80 g Como a M(SO )=64 g/mo y a M(SO )=80g/mo E gas es e SO 8-Un mo de gas ocupa 5 y su densidad es,5 g/, a una temperatura y presión determinadas Cacua a densidad de gas en condiciones normaes Conociendo e voumen que ocupa mo de gas y su densidad, cacuamos a masa de mo: m m,5g / 5, 5g Como hemos cacuado a masa que tienen un mo y sabemos que un mo de cuaquier gas ocupa,4 itros en cn, podemos cacuar su densidad: m,5g,4,40 g / 9- Un recipiente contienen 00 de O a 0ºC Cacua: a) a presión de O, sabiendo que su masa es de,4 kg b) E voumen que ocupara esa cantidad de gas en cn a) Apicamos a ecuación genera de os gases P=nRT pero previamente cacuamos os moes de gas: 40 g de moes 07, 9 moes g atm P n R T P00 07,9moes 0,08 9 K P 5,75atm K mo b) Para cacuar e voumen que ocupan os 07,9 moes en cn podemos vover a apicar a ecuación P=nRT con as cn o a siguiente proporción:

4 mo de gas en c n 07,9moes ocupa siempre, Cacua a fórmua moecuar de un compuesto sabiendo que de su gas, medido a 5ºC y 750 mm Hg de presión tiene una masa de,88 g y que su anáisis químico ha mostrado a siguiente composición centesima: C, 4,74 % H,,06 % y C, 7,0 % P a(o)=6 P a(h)= P a(c)=5,5 Primero cacuamos a fórmua empírica: 4,74g C,06g H,06 moes átomos de C,06 moes átomos de H g g 7,0g C 5,5g,06 moes átomos de C Como as tres reaciones son idénticas, a fórmua empírica será: CHC Para averiguar a fórmua moecuar, necesitamos conocer a masa moar de compuesto La vamos a encontrar a partir de a ecuación genera de os gases: P=nRT 750 mmhg atm n0,08 98 K 760 mmhg / atm k mo n 0,04 moes Estos moes son os que corresponden a os,88 g de compuesto, uego panteamos a siguiente proporción para encontrar a masa moar:,88g son 0,04moes x mo x Masa moar 97 g Como a fórmua empírica es CHC su masa moar empírica es 48,5 g/mo A dividir a masa moar de compuesto (97 g/mo) entre a masa moar empírica 97 48,5 deducimos que a fórmua de compuesto es C H C - En un recipiente de 5 se introducen 8 g de He, 84 g de N y 90 g de vapor de agua Si a temperatura de recipiente es de 7ºC Cacuar: a) La presión que soportan as paredes de recipiente b) La fracción moar y presión parcia de cada gas P a (He) = 4 P a (O) = 6 P a (N) = 4 P a (H) = a) Para cacuar a presión que ejerce a mezca de os gases, cacuamos primeramente e tota de moes que hay en e recipiente: 8g 84g 90g n( He) moes : n( N ) moes n( H O) 5 moes 4g 8g 8g tota de moes = + +5 =0 4

5 atm Luego apicamos a ecuación genera de os gases: P 5 0moes 0,08 00 K K mo P T 49,atm moes He moes N b) He 0, N 0, moes totaes 0 moes totaes 0 moes H O 5 H 0,5 O moes totaes 0 i Como se puede comprobar, a suma de as presiones parciaes: Para cacuar as presiones parciaes, podemos apicar a ecuación genera para cada gas atm P He = n He RT PHe 5 moes0,08 00 K PHe 9,84atm K mo O bien mutipicando cada fracción moar por a presión tota: PN P P 0,49,atm 4, 76atm P N T N PT PH 0,549,atm H O H O O 4, 6 atm La suma de as presiones parciaes es a presión tota: 9,84 atm +4,76 atm + 4,6 atm = 49, atm - E aire contiene aproximadamente un % de oxígeno, un 78 % de nitrógeno y un 0,9 % de argón, estando estos porcentajes expresados en masa Cuántas moécuas de oxígeno habrá en itros de aire? Cuá es a presión ejercida si se mete e aire anterior en un recipiente de 0,5 de capacidad a a temperatura de 5 ºC? La densidad de aire =,9 g/ P a (O) = 6 P a (N) =4 P a (P a) = 40 a) Primeramente averiguamos a masa de de aire: m m d,9 g / m,586 g Cacuamos a masa que hay de cada componente en os de aire: masa de O,586 g 0,54 g de O masa de N,586 g, ,9 masa de Ar,586 g 0,0 g de Ar 00 Utiizamos e N A para cacuar as moécuas que hay de oxígeno: g de N 6,00 g O moécuas de O 0,54 g O,00 moécuas de O b) Cacuamos os moes de cada componente y os sumamos: 0,54 g,07 g moes de O 0, 07 moes moes de N 0, 07 moes g 8g 5

6 0,0 g moes de Ar 0, 006 moes n º moes totaes 0,07 0,07 0,006 0,095 4g Apicando a ecuación genera de os gases: atm P 0,5 0,095 moes0,08 98 K P 4,64 atm K mo 6