Problemas resueltos química de gases y relacionados
Dada la íntima conexión conceptual entre la química de
gases, la teoría atómica y ciertos conceptos de estequiometría como los
análisis numéricos de las fórmulas empíricas y moleculares, esos problemas los
encontrará aquí. Para ver la teoría de estos ejercicios, diríjase a Química
de Gases.
| Ejercicios de química de gases organizados por fuente | ||
| Matamala y Gonzalez 1976 | Química de Chang 2010 | Química la ciencia central 2017 |
| Otros | ||
(1) (Gases 1. Matamala y
González) Cierta masa de gas ocupa 45 ml a 0°C y 650 mm de Hg. ¿Qué volumen ocuparía
en CN? YouTube.
(2) (Gases 2. Matamala y
González) El volumen de un gas es de 20 ml a -20°C y 750 mm de Hg, ¿Qué volumen
ocupará a 20°C y 75 cm? YouTube.
(3) (Gases 3. Matamala y
González) Se tiene 2 L de gas a 27°C ¿Cuánto habrá que elevar la temperatura
para que la presión aumente un 20%, si el volumen se mantiene constante? YouTube.
(4) (Gases 4. Matamala y
González) Una botella contiene gas carbónico a 27 °C 7 12 atmósferas. ¿Cuál
será la presión del gas si se calienta el recipiente a 100°C? Procedimiento.
(5) (Gases 5. Matamala y
González) Cierta masa de gas ocupa 20 litros a 27 °C y 380 mm de presión ¿Qué volumen
ocupará en C.N.? Procedimiento.
(6) (Gases 6. Matamala y
González) ¿Cuántos globos de 6 L de capacidad cada uno, en condiciones
normales, pueden llenarse con 250 L de hidrógeno, medidos a 68 °F y 587 mm de
presión? ¿sobra gas? Procedimiento.
(7) (Gases 7. Matamala y
González) ¿Qué volumen ocupan 12 g de oxígeno en condiciones normales? Procedimiento.
(8) (Gases 8. Matamala y
González) ¿Qué volumen ocuparán, a C.N. 3 kg de gas cloro? Procedimiento.
(9) (Gases 9. Matamala y
González) Hallar la densidad del oxígeno en C.N. Procedimiento.
(10) (Gases 10. Matamala y
González) ¿Qué volumen ocupará 8,8 g de gas carbónico, CO2, a 12 °C
y 720 mm Hg? Procedimiento.
(11) (Gases 11. Matamala y
González) Tres moles de un gas perfecto ocupan 100 litros a 1 atmósfera. ¿Cuál
es su temperatura? Procedimiento.
(12) (Gases 12. Matamala y
González) ¿Cuál es el peso molecular de un gas de 1 g, si el mismo ocupa 200 ml
a 150°C y 760 mmHg? Procedimiento.
(13) (Gases 13. Matamala y
González) En condiciones normales, 1,078 g de un gas ocupan 340 ml. Hallar la
masa molar. Procedimiento.
(14) (Gases 14. Matamala y
González) Hallar el peso molecular de un gas, si 725 ml del mismo, a 20°C y 562
mmHg, pesan 0,983 g. Procedimiento.
(15) (Gases 15. Matamala y
González) Hallar la densidad del amoníaco, NH3, a 640 mmHg y 27°C. Procedimiento.
(16) (Gases 16. Matamala y
González) ¿Cuánto pesan 0,75 L de cloro, Cl2, medidos a 20°C y 0,25
atm de presión? Procedimiento.
(17) (Gases 18. Matamala y
González) ¿Qué volumen ocupan 5,7 g de flúor, F2, a 27°C y ½ atm? Procedimiento.
(18) (Gases 19. Matamala y
González) El volumen molar del acetileno, C2H2, a 300 K y
0,45 atm, es: Procedimiento.
(19) (Gases 20. Matamala y
González) Hallar el volumen ocupado por 0,1 mol de un gas ideal a 0°C y 0,25
atm de presión. Procedimiento.
(20)
(Gases 21. Matamala y González) A 380 mmHg de presión y 0°C, un reciente de
11,2 L de gas contendrá un numero de moles de: Procedimiento.
(21)
(Gases 22. Matamala y González) Se recogió nitrógeno, N2, por
desplazamiento de agua, a 29°C y 807 mmHg. El volumen del gas sobre la superficie
del agua fue de 124 ml. Hallar el volumen de gas seco en C. N. Procedimiento.
(22)
(Gases 24. Matamala y González) ¿Cuántas moléculas hay en 11,2 litros de un gas
a 273 °C y 380 mmHg? Si el gas es nitrógeno, ¿Cuántos átomos hay?, si el gas es
amoníaco ¿Cuántos átomos de H hay? Procedimiento.
(23)
(Gases 25. Matamala y González) En un tubo de 820 ml con gas enrarecido, la
presión es de 1,9x10-6 mmHg. Si la temperatura es de 0°C, ¿Cuántas
moléculas de gas hay en el tubo? Procedimiento.
(24)
(Gases 28. Matamala y González) ¿Qué peso de oxígeno ocupará el mismo volumen
que 35 g de nitrógeno y cuantas moléculas hay en ese volumen? Procedimiento.
(25)
(Gases 29. Matamala y González) Se mezclan 16 g de SO2 y 5,5 de CO2
en un recipiente de 5,6 L, a una temperatura de 27°C. Hallar la presión en
mmHg. Procedimiento.
(26)
(Gases 31. Matamala y González) Un hidrocarburo contiene 82,76% de carbono y
17,24% de hidrógeno. Si su densidad a C.N. es de 2,59 g/L, hallar la fórmula
molecular. Procedimiento.
(27)
(Gases 32. Matamala y González) Sabiendo que el porcentaje en volumen del
oxígeno en el aire es de 20,8% en una sala de 8x5x3 m, calcular: (a) La masa de
aire contenida en la sala; (b) el volumen y masa de oxígeno allí presente. La
densidad del aire: 1,293 g/L. Procedimiento.
(28)
(Gases 33. Matamala y González) Con el dato del problema anterior, si una
persona respira 10 veces por minuto, y en cada una de ellas hace penetrar 400
cc de aire a sus pulmones, ¿Qué volumen de oxígeno con sume diariamente una
persona? Procedimiento.
(29)
(Gases 34. Matamala y González) Se produce la expulsión de una mezcla de 25 cc
de aire y 50cc de hidrógeno; el residuo gaseoso que no reaccionó mide 60,3 cc.
¿Cuál es el porcentaje de O2 en este aire? Procedimiento.
(30)
(Gases 35. Matamala y González) Un agua bien aireada contiene 24 cc de aire por
litro y el 33% en volumen de ese aire es oxígeno. ¿Cuál es la masa de oxígeno
disuelto en 1 m3 de aire? Procedimiento.
(31)
(Gases 23. Matamala y González) A través de un recipiente poroso se escapan 220
ml de H2 en 15 minutos. ¿Qué volumen de O2 se escapará en
ese tiempo? Procedimiento. Procedimiento.
(32)
(Gases 26. Matamala y González) La velocidad de difusión del hidrógeno con
respecto al helio es: (a) la mitad (b) 4 veces mayor (c) 2 veces mayor (d) 1,4
veces mayor. Procedimiento.
(33)
(Problema 5,21; Chang 10ed) El volumen de un gas es de 5,80 L,
medido a 1,00 atm. ¿Cuál es la presión del gas en mmHg si el volumen se cambia
a 9,65 L? (La temperatura se mantiene constante). Procedimiento.
(34)
(Problema 5,22; Chang 10ed) Una muestra de aire ocupa 3,8 L cuando
la presión es de 1,2 atm. (a) ¿Qué volumen ocupa a 6,6 atm? (b) ¿Qué presión se
requiere para comprimirlo a 0,075 L? (La temperatura se mantiene constante). Procedimiento.
(35)
(Problema 5,23; Chang 10ed) Se calienta un volumen de 36,4 L de gas
metano de 25 °C a 88 °C a presión constante. ¿Cuál es el volumen final del gas?
Procedimiento.
(36)
(Problema 5,24; Chang 10ed) Bajo condiciones de presión constante,
una muestra de hidrógeno gaseoso inicialmente a 88 ° C y 9,6 L se enfría hasta
que su volumen final es 3,4 L. ¿Cuál es su temperatura final? Procedimiento.
(37)
(Problema 5,25; Chang 10ed) El amoníaco se quema en gas oxígeno para
formar óxido nítrico (NO) y vapor de agua. ¿Cuántos volúmenes de NO se obtienen
de un volumen de amoníaco a la misma temperatura y presión? Procedimiento.
(38)
(Problema 5,26; Chang 10ed) El cloro molecular y el flúor molecular
se combinan para formar un producto gaseoso. Bajo las mismas condiciones de
temperatura y presión, se encuentra que un volumen de Cl2 reacciona
con tres volúmenes de F2 para producir dos volúmenes del producto.
¿Cuál es la fórmula del producto? Procedimiento.
(39)
(Problema 5,31; Chang 10ed) Una muestra de nitrógeno gaseoso mantenida
en un recipiente de volumen 2,3 L y a una temperatura de 32 ° C ejerce una
presión de 4,7 atm. Calcule la cantidad de moles de gas presente. Procedimiento.
(40)
(Problema 5,32; Chang 10ed) Dado que 6,9 moles de monóxido de
carbono están presentes en un recipiente con un volumen de 30,4 L, ¿cuál es la
presión del gas (en atm) si la temperatura es de 62 °C? Procedimiento.
(41)
(Problema 5,33; Chang 10ed) ¿Qué volumen ocuparán 5,6 mol de gas de
hexafluoruro de azufre (
(42)
(Problema 5,34; Chang 10ed) Una cierta cantidad de gas a 25 ° C y a
una presión de 0,800 atm está contenida en un recipiente de vidrio. Suponga que
el recipiente puede soportar una presión de 2,00 atm. ¿Qué tan alto puede
elevar la temperatura del gas sin reventar el recipiente? Procedimiento.
(43)
(Problema 5,35; Chang 10ed) Se permite que un globo lleno de gas que
tenga un volumen de 2,50 L a 1,2 atm y 25 °C se eleve a la estratosfera (a unos
30 km sobre la superficie de la Tierra), donde la temperatura y la presión son
223 °C y 3,00 E-3 atm, respectivamente. Calcule el volumen final del globo. Procedimiento.
(44)
(Problema 5,36; Chang 10ed) La temperatura de 2,5 L de un gas
inicialmente en STP se eleva a 250 °C a volumen constante. Calcule la presión
final del gas en atm. Procedimiento.
(45)
(Problema 5,37; Chang 10ed) La presión de 6,0 L de un gas ideal en
un recipiente flexible se reduce a un tercio de su presión original, y su
temperatura absoluta se reduce a la mitad. ¿Cuál es el volumen final del gas? Procedimiento.
(46)
(Problema 5,38; Chang 10ed) Un gas desprendido durante la
fermentación de glucosa (vinificación) tiene un volumen de 0,78 L a 20,1 ° C y
1,00 atm. ¿Cuál fue el volumen de este gas a la temperatura de fermentación de
36,5 °C y 1,00 atm de presión? Procedimiento.
(47)
(Problema 5,39; Chang 10ed) Se permitió que un gas ideal
originalmente a 0,85 atm y 66 °C se expandiera hasta que su volumen final,
presión y temperatura fueran 94 ml, 0,60 atm y 45 °C, respectivamente. ¿Cuál
fue su volumen inicial? Procedimiento.
(48)
(Problema 5,40; Chang 10ed) Calcule el volumen (en litros) de 88,4 g
de
(49)
(Problema 5,41; Chang 10ed) Un gas a 772 mmHg y 35,0 ° C ocupa un
volumen de 6,85 L. Calcule su volumen en STP. Procedimiento.
(50)
(Problema 5,42; Chang 10ed) El hielo seco es dióxido de carbono
sólido. Se coloca una muestra de 0,050 g de hielo seco en un recipiente
evacuado de 4,6 L a 30 ° C. Calcule la presión dentro del recipiente después de
que todo el hielo seco se haya convertido en gas CO2. Procedimiento.
(51)
(Problema 5,43; Chang 10ed) En STP, 0,280 L de un gas pesa 0,400 g.
Calcule la masa molar del gas. Procedimiento.
(52)
(Problema 5,44; Chang 10ed) A 741 torr y 44 °C; 7,10 g de un gas
ocupan un volumen de 5,40 L. ¿Cuál es la masa molar del gas? Procedimiento.
(53)
(Problema 5,45; Chang 10ed) Las moléculas de ozono en la
estratosfera absorben gran parte de la radiación nociva del sol. Típicamente,
la temperatura y la presión del ozono en la estratosfera son de 250 K y 1,0-3
atm, respectivamente. ¿Cuántas moléculas de ozono están presentes en 1,0 L de
aire en estas condiciones? Procedimiento.
(54)
(Problema 5,46; Chang 10ed) Suponiendo que el aire contiene 78 por
ciento de N2, 21 por ciento de O2 y 1 por ciento de Ar,
¿cuántas moléculas de cada tipo de gas están presentes en 1,0 L de aire en STP?
Procedimiento.
(55)
(Problema 5,47; Chang 10ed) Un recipiente de 2,10 L contiene 4,65 g
de un gas a 1,00 atm y 27,0 °C. (a) Calcule la densidad del gas en gramos por litro.
(b) ¿Cuál es la masa molar del gas? Procedimiento.
(56)
(Problema 5,48; Chang 10ed) Calcule la densidad del gas bromuro de hidrógeno
(HBr) en gramos por litro a 733 mmHg y 46 °C. Procedimiento.
(57)
(Problema 5,49; Chang 10ed) Cierto anestésico contiene 64,9 por
ciento de C, 13,5 por ciento de H y 21,6 por ciento de O en masa. A 120 ° C y
750 mmHg, 1,00 L del compuesto gaseoso pesa 2,30 g. ¿Cuál es la fórmula
molecular del compuesto? Procedimiento.
(58)
(Problema 5,50; Chang 10ed) Un compuesto tiene la fórmula empírica
SF4. A 20 °C, 0,100 g del compuesto gaseoso ocupan un volumen de
22,1 mL y ejercen una presión de 1,02 atm. ¿Cuál es la fórmula molecular del
gas? Procedimiento.
(59)
(Problema 10.25a; Brown 13ed) Tiene un gas a 25 °C confinado a un
cilindro con un pistón móvil. ¿Cuál de las siguientes acciones duplicaría la
presión del gas? (a) Levantar el pistón para duplicar el volumen mientras se
mantiene constante la temperatura. Procedimiento.
(60)
(Problema 10.25b; Brown 13ed) Tiene un gas a 25 °C confinado a un
cilindro con un pistón móvil. ¿Cuál de las siguientes acciones duplicaría la
presión del gas? (b) Calentar el gas para que su temperatura suba de 25 °C a 50
° C, mientras se mantiene constante el volumen. Procedimiento.
(61)
(Problema 10.25c; Brown 13ed) Tiene un gas a 25 °C confinado a un
cilindro con un pistón móvil. ¿Cuál de las siguientes acciones duplicaría la
presión del gas? (c) Empujar hacia abajo el pistón para reducir a la mitad el
volumen mientras se mantiene constante la temperatura. Procedimiento.
(62)
(Problema 10.26a; Brown 13ed) Una cantidad fija de gas a 21 °C
exhibe una presión de 752 torr y ocupa un volumen de 5.12 L. (a) Calcule el
volumen que ocupará el gas si la presión se incrementa a 1.88 atm mientras la
temperatura se mantiene constante. Procedimiento.
(63)
(Problema 10.26b; Brown 13ed) Una cantidad fija de gas a 21 °C
exhibe una presión de 752 torr y ocupa un volumen de 5.12 L. (b) Calcule el
volumen que ocupará el gas si la temperatura aumenta a 175 °C mientras la
presión se mantiene constante. Procedimiento.
(64)
(Problema 10.27; Brown 13ed) La ley de Amonton expresa la relación
entre presión y temperatura. Use la ley de Charles y la ley de Boyle para
derivar la relación de proporcionalidad entre P y T. Si la llanta de un
automóvil se llena a una presión de 32.0 lbs/in2 (psi) medida a 75 °F,
¿cuál será la presión de la llanta si las llantas se calientan hasta 120 °F durante
la conducción? Procedimiento.
(65)
(Problema 10.29; Brown 13ed) (a) ¿Qué condiciones representa la
abreviatura STP? (b) ¿Cuál es el volumen molar de un gas ideal en STP? (c) A
menudo se supone que la temperatura ambiente es de 25 ° C. Calcule el volumen
molar de un gas ideal a 25 ° C y 1 atm de presión. (d) Si mide la presión en
bares en lugar de atmósferas, calcule el valor correspondiente de R en L-bar /
mol-K. Procedimiento.
(66)
(Problema 10.30; Brown 13ed) Para derivar la ecuación del gas ideal,
suponemos que se puede despreciar el volumen de los átomos / moléculas de gas.
Dado el radio atómico del neón, 0.69 Å, y sabiendo que una esfera tiene un
volumen de 4πr3/3, calcule la fracción de espacio que los
átomos de Ne ocupan en una muestra de neón en STP. Procedimiento.
(67)
(Problema 10.31; Brown 13ed) Suponga que le dan dos matraces de 1 L
y le dicen que uno contiene un gas de masa molar 30, el otro un gas de masa
molar 60, ambos a la misma temperatura. La presión en el matraz A es X atm, y
la masa de gas en el matraz es 1.2 g. La presión en el matraz B es 0.5 X atm, y
la masa de gas en ese matraz es 1.2 g. ¿Qué matraz contiene el gas de la masa
molar 30 y cuál contiene el gas de la masa molar 60? Procedimiento.
(68)
(Problema 10.32; Brown 13ed) Suponga que le dan dos matraces a la
misma temperatura, uno de volumen 2 L y el otro de volumen 3 L. El matraz de 2
L contiene 4,8 g de gas y la presión del gas es X atm. El matraz de 3 litros
contiene 0,36 g de gas, y la presión del gas es 0,1X. ¿Los dos gases tienen la
misma masa molar? Si no, ¿cuál contiene el gas de mayor masa molar? Procedimiento.
(69)
(Problema 10.33; Brown 13ed) Complete la siguiente tabla para gases
ideales, (Tabla).
Procedimiento.
(70)
(Problema 10.34a; Brown 13ed) Calcule (a) el volumen del gas, en
litros, si 1.50 mol tiene una presión de 1.25 atm a una temperatura de -6 ° C. Procedimiento.
(71)
(Problema 10.34b; Brown 13ed) Calcule (b) la temperatura absoluta
del gas a la cual 3.33x10-3 mol ocupa 478 mL a 750 torr. Procedimiento.
(72)
(Problema 10.34c; Brown 13ed) Calcule (c) la presión, en atmósferas,
si 0.00245 mol ocupa 413 mL a 138 ° C. Procedimiento.
(73)
(Problema 10.34d; Brown 13ed) Calcule (d) la cantidad de gas, en
moles, si 126.5 L a 54 °C tiene una presión de 11.25 kPa. Procedimiento.
(74)
(Problema 10.35; Brown 13ed) Los dirigibles Goodyear, que con
frecuencia vuelan sobre eventos deportivos, contienen aproximadamente 175000
pies3 de helio. Si el gas está a 23 °C y 1.0 atm, ¿qué masa de helio
hay en un dirigible? Procedimiento.
(75)
(Problema 10.36; Brown 13ed) Un letrero de neón está hecho de tubos
de vidrio cuyo diámetro interno es de 2.5 cm y cuya longitud es de 5.5 m. Si el
letrero contiene neón a una presión de 1.78 torr a 35 °C, ¿cuántos gramos de
neón hay en el letrero? (El volumen de un cilindro es πr2h.)
Procedimiento.
(76)
(Problema 10.37a; Brown 13ed) (a) Calcule el número de moléculas en
una respiración profunda de aire cuyo volumen es 2.25 L a temperatura corporal,
37 °C y una presión de 735 torr. Procedimiento.
(77)
(Problema 10.37b; Brown 13ed) (b) La ballena azul adulta tiene una
capacidad pulmonar de 5.0x103 L. Calcule la masa de aire (suponga
una masa molar promedio de 28.98 g/mol) contenida en los pulmones de una
ballena azul adulta a 0.0 ° C y 1.00 atm, suponiendo El aire se comporta
idealmente. Procedimiento.
(78)
(Problema 10.38a; Brown 13ed) (a) Si la presión ejercida por el
ozono, O3, en la estratosfera es de 3.0x10-3 atm y la temperatura
es de 250 K, ¿cuántas moléculas de ozono hay en un litro? Procedimiento.
(79)
(Problema 10.38b; Brown 13ed) (b) El dióxido de carbono constituye
aproximadamente el 0.04% de la atmósfera de la Tierra. Si recolecta una muestra
de 2.0 L de la atmósfera al nivel del mar (1.00 atm) en un día cálido de (27 °C),
¿cuántas moléculas de CO2 hay en su muestra? Procedimiento.
(80)
(Problema 10.39a; Brown 13ed) El tanque de un buzo contiene 0.29 kg
de O2 comprimido en un volumen de 2.3 L. (a) Calcule la presión de
gas dentro del tanque a 9 °C. Procedimiento.
(81)
(Problema 10.39b; Brown 13ed) (b) ¿Qué volumen ocuparía 0.29 kg de O2
a 26 °C y 0.95 atm? Procedimiento.
(82)
(Problema 10.40a; Brown 13ed) Una lata de aerosol con un volumen de
250 ml contiene 2.30 g de gas propano C3H8 como
propulsor. (a) Si la lata está a 23 °C, ¿cuál es la presión en la lata? Procedimiento.
(83)
(Problema 10.40b; Brown 13ed) Una lata de aerosol con un volumen de
250 ml contiene 2.30 g de gas propano C3H8 como
propulsor. (b) ¿Qué volumen ocuparía el propano en STP? Procedimiento.
(84)
(Problema 10.40c; Brown 13ed) Una lata de aerosol con un volumen de
250 ml contiene 2.30 g de gas propano C3H8 como
propulsor. (c) La etiqueta de la lata dice que la exposición a temperaturas
superiores a 130 °F puede hacer que la lata explote. ¿Cuál es la presión en la
lata a esta temperatura? Procedimiento.
(85)
(Problema 10.41; Brown 13ed) Se agrega una muestra de 35.1 g de CO2
sólido (hielo seco) a un recipiente a una temperatura de 100 K con un volumen
de 4.0 L. Si se evacua el recipiente (se elimina todo el gas), se sella y luego
se deja calentar a la habitación temperatura T = 298 K para que todo el CO2
sólido se convierta en un gas, ¿cuál es la presión dentro del recipiente? Procedimiento.
(86)
(Problema 10.42; Brown 13ed) Un cilindro de 334 ml para usar en
conferencias de química contiene 5.225 g de helio a 23 °C. ¿Cuántos gramos de
helio se deben liberar para reducir la presión a 75 atm, suponiendo un
comportamiento de gas ideal? Procedimiento.
(87)
(Problema 10.43a; Brown 13ed) El cloro se usa ampliamente para
purificar los suministros municipales de agua y para tratar las aguas de
piscinas. Suponga que el volumen de una muestra particular de gas Cl2
es 8.70 L a 895 torr y 24 ° C. (a) ¿Cuántos gramos de Cl2 hay en la
muestra? Procedimiento.
(88)
(Problema 10.43b; Brown 13ed) El cloro se usa ampliamente para
purificar los suministros municipales de agua y para tratar las aguas de
piscinas. Suponga que el volumen de una muestra particular de gas Cl2
es 8.70 L a 895 torr y 24 ° C. (b) ¿Qué volumen ocupará el Cl2 en
STP? Tenga en cuenta la respuesta del ejercicio anterior. Procedimiento.
(89)
(Problema 10.43c; Brown 13ed) El cloro se usa ampliamente para
purificar los suministros municipales de agua y para tratar las aguas de
piscinas. Suponga que el volumen de una muestra particular de gas Cl2
es 8.70 L a 895 torr y 24 °C. (c) ¿A qué temperatura será el volumen 15,00 L si
la presión es 8,76x102 torr? Procedimiento.
(90)
(Problema 10.43d; Brown 13ed) El cloro se usa ampliamente para purificar
los suministros municipales de agua y para tratar las aguas de piscinas.
Suponga que el volumen de una muestra particular de gas Cl2 es 8.70
L a 895 torr y 24 ° C. (d) ¿A qué presión el volumen será igual a 5,00 L si la
temperatura es de 58 ° C? Procedimiento.
(91)
(Problema 10.44ab; Brown 13ed) Muchos gases se envían en
contenedores de alta presión. Considere un tanque de acero cuyo volumen es de
55,0 galones que contiene gas O2 a una presión de 16500 kPa a 23 °C.
(a) ¿Qué masa de O2 contiene el tanque? (b) ¿Qué volumen ocuparía el
gas en STP? Procedimiento.
(92)
(Problema 10.44c; Brown 13ed) Muchos gases se envían en contenedores
de alta presión. Considere un tanque de acero cuyo volumen es de 55,0 galones
que contiene gas O2 a una presión de 16500 kPa a 23 ° C. (c) ¿A qué temperatura la presión en el
tanque sería igual a 150,0 atm? Procedimiento.
(93)
(Problema 10.44c; Brown 13ed) Muchos gases se envían en contenedores
de alta presión. Considere un tanque de acero cuyo volumen es de 55,0 galones
que contiene gas O2 a una presión de 16500 kPa a 23 ° C. (d) ¿Cuál
sería la presión del gas, en kPa, si se transfiriera a un recipiente a 24 °C
cuyo volumen es de 55,0 L? Procedimiento.
(94)
(Problema 10.45; Brown 13ed) En un experimento publicado en la
literatura científica, se hizo que las cucarachas machos corrieran a diferentes
velocidades en una cinta de correr en miniatura mientras se medía su consumo de
oxígeno. En 1 hora, la cucaracha promedio corriendo a 0,08 km/h consumió 0,8 mL
de O2 a una presión de 1 atm y 24 °C por gramo de masa de insecto.
(a) ¿Cuántos moles de O2 se consumirían en 1 hora por una cucaracha
de 5,2 g que se mueve a esta velocidad? (b) Esta misma cucaracha es
atrapada por un niño y colocada en un frasco de fruta de 1 cuarto con una tapa
hermética. Suponiendo el mismo nivel de actividad continua que en la
investigación, ¿la cucaracha consumirá más del 20% del O2 disponible en un
período de 48 horas? (El aire es 21 mol % O2.). Procedimiento.
(95)
(Problema 10.46; Brown 13ed) La aptitud física de los atletas se mide por el "V(O2)
máx.", Que es el volumen máximo de oxígeno consumido por un individuo
durante el ejercicio incremental (por ejemplo, en una cinta de correr). Un
hombre promedio tiene un V(O2) máx., de 45 ml de O2/kg de
masa corporal / min, pero un atleta masculino de clase mundial puede tener una
lectura de V(O2) máx., de 88,0 ml de O2/kg de masa
corporal / min. (a) Calcule el volumen de oxígeno, en mL, consumido en 1 hora
por un hombre promedio que pesa 185 libras y tiene una lectura de V(O2)
máx., de 47,5 mL O2/kg de masa corporal / min. (b) Si este hombre
perdiera 20 lb, hiciera ejercicio y aumentara su V(O2) máx., a 65,0
mL O2/kg de masa corporal / min, ¿cuántos mL de oxígeno consumiría
en 1 hora? Procedimiento.
(96)
(Problema 10.47; Brown 13ed) ¿Qué gas es más denso a 1,00 atm y 298
K: CO2, N2O o Cl2? Explique. Procedimiento.
(97)
(Problema 10.48; Brown 13ed) Clasifique los siguientes gases del
menos denso al más denso a 1,00 atm y 298 K: SO2, HBr, CO2.
Explique. Procedimiento.
(98)
(Problema 10.51a; Brown 13ed) (a) Calcule la densidad del gas NO2
a 0,970 atm y 35 °C. Procedimiento.
(99)
(Problema 10.51b; Brown 13ed) (b) Calcule la masa molar de un gas si
2,50 g ocupa 0,875 L a 685 torr y 35 ° C. Procedimiento.
(100)
(Problema 10.52a; Brown 13ed) (a) Calcule la densidad del gas
hexafluoruro de azufre a 707 torr y 21 ° C. Procedimiento.
(101)
(Problema 10.52b; Brown 13ed (b) Calcule la masa molar de un vapor
que tiene una densidad de 7,135 g/L a 12 ° C y 743 torr. Procedimiento.
(102)
(Problema 10.53; Brown 13ed) En la técnica del bulbo de Dumas para determinar la
masa molar de un líquido desconocido, se vaporiza la muestra de un líquido que
hierve por debajo de 100 ° C en un baño de agua hirviendo y se determina la
masa de vapor necesaria para llenar el bulbo. A partir de los siguientes datos,
calcule la masa molar del líquido desconocido: masa de vapor desconocido, 1,012
g; volumen de bulbo, 354 cm3; presión, 742 torr; temperatura, 99 °
C. Procedimiento.
(103)
(Problema 10.54; Brown 13ed) La masa molar de una sustancia volátil
se determinó mediante el método del bulbo de Dumas descrito en el ejercicio
10.53. El vapor desconocido tenía una masa de 0,846 g; el volumen del bulbo era
de 354 cm3, la presión de 752 torr y la temperatura de 100 °C.
Calcule la masa molar del vapor desconocido. Procedimiento.
(104)
(Problema 10.55; Brown 13ed) El magnesio se puede utilizar como
"captador" en recintos evacuados para reaccionar con los últimos
rastros de oxígeno. (El magnesio generalmente se calienta pasando una corriente
eléctrica a través de un alambre o cinta de metal). Si un recinto de 0,452 L
tiene una presión parcial de O2 de 3,5x10-6 torr a 27 °C,
¿qué masa de magnesio reaccionará de acuerdo con la siguiente ecuación? 2 Mg(s) + O2(g) → 2 MgO(s).
Procedimiento.
Ebbing - Gammon 11 ed.
95)
(Problema 10.46; Ebbing-Gammon 11ed)
(105)
(Random 1) Se implementa un método para medir el volumen de un balón de acero.
Para esto se llena el balón con una cantidad de gas y se mide la presión de 4,00
atm y la temperatura de 280 K. Luego se extrae una parte del gas para inflar un
globo, que a condiciones normales alcanza un volumen de 2,93 L. Si el balón
disminuye su presión a 2,50 atm y se puede suponer que la temperatura se
mantiene constante, calcule el volumen del balón en litros. Procedimiento.
Ejemplos de talleres de aula
Conversiones
(105)
Calcular la masa molar del ácido sulfúrico H2SO4. Procedimiento.
(105) Calcule el volumen final, si la presión disminuye 4 veces, la cantidad de sustancia aumenta 6 veces y la temperatura es la mitad de la original si el volumen inicial es de 2 L. Procedimiento.
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