| Ejercicios de química de gases organizados por fuente | ||
| Matamala y Gonzalez 1976 | Química de Chang 2010 | Química la ciencia central 2017 |
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Brown 13 ed. (Brown et al., 2017)
(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.
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