Bajo condiciones adecuadas la mayor parte de las sustancias pueden existir como gases, líquidos y sólidos. En muchas de las reacciones químicas intervienen






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Ejercicio resuelto:

Un método a escala de laboratorio para reducir el óxido de un metal es calentarlo con H2, los productos son el metal puro y H2O. ¿Qué volumen de H2 a 765 torr y 225º C se necesitan para formar 35,5 g de Cu, del oxido de cobre (II)?



Solución

Datos:





g Cu = 35,5g



Estrategia para resolver el ejercicio: primero se debe calcular nCu empleando la masa molar del Cu, seguidamente a través de la ecuación balanceada calculamos los moles de hidrógeno por la relación estequiométrica que proporciona esta reacción. Utilizando los moles de H2 se emplea la ecuación de los gases ideales (11), para obtener el volumen de H2.
Calculo de los moles de H2



Empleando la ecuación (11) se despeja el volumen.




  • LEY DE GRAHAM

La ley de Graham indica, que la velocidad de efusión de dos gases diferentes medidos a la misma temperatura es inversamente proporcional a las raíces cuadradas de sus masas molares.
(19)
Las velocidades de difusión también se analizan por la ley de Graham descrita anteriormente.

Ejercicio resuelto:

Dos globos del mismo tamaño y material se llenan respectivamente con hidrógeno y oxígeno a la misma temperatura y presión. Si el oxígeno escapa a la rapidez de 65 mL/h. ¿Calcúlese la velocidad con la que escapa el hidrógeno?

Solución

Datos:

MO2= 32 g/mol

MH2 =2 g/mol



Estrategia para resolver el ejercicio: se emplea las masas molares del oxígeno y el hidrógeno para sustituir los valores en la ecuación (19) despejando la velocidad del hidrógeno.

realizando el despeje se obtiene,


EJERCICIOS PROPUESTOS


  1. El volumen del aire en los pulmones de una persona es de 615 mL aproximadamente, a una presión de 760 mm Hg. La inhalación ocurre e cuando la presión de los pulmones desciende a 752 mm Hg ¿A qué volumen se expanden los pulmones?




  1. Es peligroso que los envases de aerosoles se expongan al calor. Si una lata de fijador para el cabello a una presión de 4 atmósferas y a una temperatura ambiente de 27 °C se arroja al fuego y el envase alcanza los 402 °C ¿Cuál ser á su nueva presión? La lata puede explotar si la presión interna ejerce 6080 mm Hg ¿Qué probabilidad hay de que explote?




    1. Un alpinista inhala 500 mL de air e a una temperatura de 10 °C ¿Qué volumen ocupará el aire en sus pulmones si su temperatura corporales de 37°C?




    1. Se libera una burbuja de 25 mL del tanque de oxígeno de un buzo que se encuentra a una presión de 4 atmósferas y a una temperatura de 11°C. ¿Cuál es el volumen de la burbuja cuando ésta alcanza la superficie del océano, dónde la presión es de 1 atm y la temperatura es de 18 °C?




  1. Un globo aerostático de 750 mL se infla con helio a 8 °C y a una presión de 380 atmósferas ¿Cuál es el nuevo volumen del globo en la atmósfera a presión de 0.20 atm y temperatura de 45 °C?


  1. Si 4 ml de un gas están a 600 mmHg de presión. ¿cuál será su nuevo volumen si aumentamos la presión a 800 mmHg?




  1. En una mezcla gaseosa a 20ºC la presión parcial de lo componentes son los siguientes.
    H2 = 230 mm Hg, CO = 180 mm Hg, CH4 = 170 mm Hg, etileno = 185 mm Hg. ¿Cuál es la presion total de la mezcla ?




  1. Un globo lleno de aire tiene un volumen de 200 litros a y 0ºC. ¿ cuál será su volumen a 57 ºC si su presión no cambia?



  1. UnUn gas se difunde 5.0 veces más rápido que otro. Si el peso molecular (M) del primero es 20, ¿cuál es el peso molecular (M2) del segundo?



  1. El volumen inicial de una cierta cantidad de gas es de 200 cm3 a la temperatura de 20ºC. Calcula el volumen a 90ºC si la presión permanece constante.



  1. Una cierta cantidad de gas se encuentra a la presión de 790 mm Hg cuando la temperatura es de 25ºC. Calcula la presión que alcanzará si la temperatura sube hasta los 200ºC.



  1. En condiciones de P constante, una muestra de gas H con un volumen inicial de 9,6 litro a 88 ºC se enfría hasta que su volumen final es de 3,4 l. ¿Cuál es su temperatura final?



  1. Una cierta cantidad de gas está contenida en un recipiente de vidrio a 25 ºC y 0,8 atm. Si el recipiente puede soportar una presión de hasta 2 atm. ¿Cuánto se puede elevar la temperatura sin que se rompa el recipiente?




  1. Una muestra de gas ocupa un volumen de 0,452 l medido a 87 º C y 0.620 atm. ¿Cuál es su volumen a 1 atm y 0 ºC.



  1. Se tienen 375 litros de gas medidos a 25ºC y 10 atm de presión Sufre una transformación isocórica al elevarse la temperatura a 263 º C. Hallar la presión final del sistema




  1. Un gas se difunde 5.0 veces más rápido que otro. Si el peso molecular (M) del primero es 20, ¿cuál es el peso molecular (M2) del segundo?



  1. ¿Cuál es el volumen en mL que ocupa un gas ideal si 0.321 moles se encuentran a una temperatura de 22 °C y a una presión de 1.67 atm ?




  1. ¿Cuántos moles de un gas ideal hay en un volumen de 2.99 litros si la temperatura es 391 °C y la presión es 9.22 atm ?




  1. ¿Cuál es la presión en mmHg de un gas ideal, si 0.776 moles ocupan un volumen de 4630 mL a la temperatura de 648.97 K ?




  1. ¿Cuál es la temperatura en °C de un gas ideal, si 0.07 moles ocupan un volumen de 1.06 litros a la presión de 7.8 atm ?




  1. ¿Cuál es el volumen en mL que ocupa un gas ideal si 0.828 moles se encuentran a una temperatura de -211 °C y a una presión de 1.6 atm ?




  1. ¿Cuál es la temperatura en °C de un gas ideal, si 0.045 moles ocupan un volumen de 1.1 litros a la presión de 5396 mmHg ?




  1. ¿Cuál es el volumen en litros que ocupa un gas ideal si 0.014 moles
    se encuentran a una temperatura de 4747.52 K y a una presión de 2728 mmHg ?




  1. Cuando se vaporizan 2,96 gramos de cloruro mercúrico en una ampolla de 1 litro a 680ºK, la presión resultante es de 458 torr. ¿Cuál es el peso molecular y la fórmula molecular del vapor de cloruro mercúrico?


BIBLIOGRAFÍA



  • Frey P. (1998). Problemas de química y como resolverlos. 16ta edición. Editorial CECSA. México.




  • López, J. (2000). Problemas de química. Editorial Pearson Educación. Madrid. España.




  • Petrucci R., Harwood W. (2003). Química General. 8va edición. Editorial Pearson Educación. Madrid. España.




  • Silberberg, M. (2002). Química: la naturaleza molecular del cambio y la materia. Editorial Mc Graw Hill. México.




  • Whitten K. Davis R., Larry M. (1998). Química General. 5ta edición. Editorial Mc Graw Hill. Madrid. España.











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