EJERCICIOS SOBRE EL TEMA DE GASES.

1.1. Una muestra de gas amoniaco ejerce una presión de 5.3 atm a 46°C. ¿Cuál es la presión cuando el volumen del gas se reduce a una décima parte (0.10) de su valor inicial a la misma temperatura?

1.2 . 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 cambia a 9.65 L? (La temperatura permanece constante.)

1. 3. Una muestra de aire ocupa un volumen de 3.8 L cuando la presión es de 1.2 atm. a) ¿Qué volumen ocuparía a 6.6 atm? b) ¿Cuál es la presión requerida para comprimirlo a 0.075 L? (La temperatura se mantiene constante.).

1.4. Un volumen de 36.4 L de gas metano se calienta de 25°C a 88 °C a presión constante. ¿Cuál es el volumen final del gas?

1.5. En condiciones de presión constante, una muestra de gas hidrógeno con un volumen inicial de 9.6 L a 88°C se en­ fria hasta que su volumen final es de 3.4 L. ¿Cuál es su temperatura final?

1.6. El amoniaco se quema en el gas oxígeno y forma óxido nítrico (NO) y vapor de agua. ¿Cuántos volúmenes de NO
se obtienen de un volumen de amoniaco a la misma tem­peratura y presión?

7. El cloro y el flúor molecular se combinan para formar un producto gaseoso. En las mismas condiciones de presión y temperatura 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?

LA ECUACIÓN DEL GAS IDEAL

Preguntas de repaso.

2.1. Enumere las características de un gas ideal.

2.2. Escriba la ecuación del gas ideal y enuncíela en forma ver­ bal. Exprese las unidades para cada término en la ecua­ción.

2.3. ¿Cuáles son los valores de temperatura y presión estándares (TPE)? ¿Cuál es el significado de TPE respecto del volu­men de 1 mol de un gas ideal?

2.4 ¿Por qué la densidad de un gas es mucho menor que la de un líquido o un sólido en condiciones atmosféricas? ¿Qué unidades se usan normalmente para expresar la densidad de los gases?

2.5. Una muestra de gas nitrógeno contenido en un recipiente con un volumen de 2.3 L a una temperatura de 32°C, ejer­ce una presión de 4.7 atm. Calcule el número de moles presentes en el gas.

2.6. Dado que 6.9 moles del gas 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 62°C?

Problemas

3.1. Una muestra de gas nitrógeno contenido en un recipiente con un volumen de 2.3 L a una temperatura de 32°C, ejer­ce una presión de 4.7 atm. Calcule el número de moles presentes en el gas.

3.2. Dado que 6.9 moles del gas 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 62°C?

3.3. ¿Qué volumen ocuparán 5.6 moles de hexafluoruro de azu­fre (SF₆) gaseoso si la temperatura y presión del gas son 128°C y 9.4 atm?

3.4. Una cierta cantidad de gas está contenida en un recipiente de vidrio a 25°C y a una presión de 0.800 atm. Suponga que el recipiente puede soportar una presión de 2.00 atm, ¿cuánto se puede elevar la temperatura del gas sin que se rompa el recipiente?

3.5. Un globo lleno de gas con un volumen de 2.50 L a 1.2 atm y 25°C se eleva hasta la estratosfera (unos 30 km sobre la superficie de la Tierra), donde la temperatura y la presión son -23°C y 3.00 x 10-³ atm, respectivamente. Calcule el volumen final del globo.

3.6. La temperatura de 2.5 L de un gas, inicialmente a TPE, se eleva hasta 250°C a volumen constante. Calcule la presión final del gas en atm.

3.7. 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?

3.8. Un gas liberado durante la fermentación de glucosa (en la manufactura de vino) tiene un volumen de0.78La20.1°C y 1.00 atm. ¿Cuál es el volumen del gas a la temperatura de fermentación de 36.5°C y 1.00 atm de presión?

3.9. Un gas ideal que a partir de 0.85 atm y 66°C se expande hasta que su volumen, presión y temperatura finales son 94 mL, 0.60 atm y 45°C, respectivamente. ¿Cuál era su volumen inicial?

3.10. El volumen de un gas a TPE es de 488 mL. Calcule su volumen a 22.5 atm y 150°C.

3.11. Un gas a 772 mmHg y 35.0°C ocupa un volumen de 6.85 L. Calcule su volumen a TPE.

3.12. El hielo seco es dióxido de carbono sólido. Una muestra de 0.050 g de hielo seco se coloca en un recipiente vacío que tiene un volumen de 4.6 L a 30°C. Calcule la presión interior del recipiente después de que todo el hielo seco se ha convertido en CO₂ gaseoso.

3.13. A TPE, 0.280 L de un gas pesan 0.400 g. Calcule la masa molar del gas.

3.14 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?

3.15. Las moléculas de ozono en la estratosfera absorben una buena parte de la radiación solar nociva. La temperatura y presión típicas del ozono en la estratosfera son 250 K y 1.0 x 10^-3 atm, respectivamente. ¿Cuántas moléculas de ozono están presentes en 1.0 L de aire en estas condiciones?

3.16. Suponiendo que el aire contiene 78% de N₂, 21% de O₂ y 1% de Ar, todos en volumen, ¿cuántas moléculas de cada gas están presentes en 1.0 L de aire a TPE?

3.17. 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.