Ejercicios:
1. Un gas ocupa 200 litros a 10 ºC. Si la presión permanece constante, ¿cuál será su volumen a 410 ºK? 2. Se tienen 2.45 litros de nitrógeno a 740 mm de Hg. ¿ Qué volumen ocupará a 765 mm de Hg? La temperatura es constante. 3. Se tienen 473 ml de un gas a 27 ºC. ¿ Qué volumen ocupará el gas a 173 ºC, si la presión permanece constante? 4. Un gas ocupa 90 pies3 a 769 mm de Hg. Calcule su volumen (en pies3), pie s3), a 1.5 atm, si la temperatura es constante. 5. ¿Qué volumen ocupará a — 6 ºC y 120 mm de Hg, un gas que ocupa 500 litros a 15 ºC y 764 mm de Hg? 6. Se tienen 100 ml de un gas a 18 ºC y 760 mm de Hg y se calientan hasta 30 ºC. Calcule: (a) el volumen que ocupará, si se mantiene constante la presión; (b) la presión que ejercerá si se mantiene constante el volumen. 7. ¿Cuántos balones de 5 litros de capacidad en condiciones estándar (TPN) pueden llenarse con los 250 litros del gas a 20º y 6 atmósferas contenidos en un tanque? ¿Cuánto gas queda en el tanque después de llenar el último balón? 8. ¿Qué volumen ocuparán 50 g de monóxido de carbono (CO) a 12 ºC y 720 mm de Hg? 9. Tres moles de gas ocupan 100 litros a 1 atm. ¿ Cuál es su t emperatura? 10. El "aire" que hay a unos 150 Km de distancia de la Tie rra a la altura en que se mueven los satélites artificiales, tiene tiene una presión de unos u nos 5 y, 10-14 mm de Hg. Suponiendo una un a temperatura constante y un comportamiento ideal, hallar cuánto volumen de este "aire" se podría comprimir dentro de una caja de 1 cm3 y 1 atm de presión. 11. Dos gramos de un gas ocupan 1.56 1. a 25 ºC y 1.0 atm de presión. ¿Cuál será el volumen de esta cantidad de gas si se calienta hasta 35 ºC manteniendo constante la presión? 12. Un globo de caucho elástico contiene cierta cantidad de un gas caliente que tien e la presión de 1 atmósfera. El volumen inicial fue de 2.64 X 106 1. Cuando el globo cayó en el mar (15 ºC), el volúmen del gas disminuyó hasta 2.04 X 106 1. ¿Cuál era la temperatura inicial del gas? Suponga un comportamiento ideal.
13. ¿Qué volumen ocuparán 750 ml de un gas que está a 20 ºC, cuando se eleva su temperatura a 40º, manteniendo constante la presión? 14. ¿ Cuál será el volumen que ocuparán 600 ml de un gas a 700 mm de Hg, cuando la presión llega a 900 mm de Hg? La temperatura se mantiene constante. 15. En condiciones normales (TPN), 1.65 g de un gas ocupan 22 0 ml. ¿Cuál es el peso molecular gramo del gas? 16. En un balón elástico se recogieron 21.5 ml de un gas a 17 ºC y 760 mm de Hg. Al día siguiente se encontró que el volumen era 22.1 ml y la presión se mantenía a 740 mm de Hg. ¿ Cuál era la temperatura de laboratorio? 17. Un gas a 30 ºC y 680 mm de Hg ocupa 50 ml. Calcule el volumen que ocupará el gas en condiciones normales (TPN) 18. Un litro de nitrógeno (N) pesa 1.25 gramos en condiciones normales (TPN). ¿A qué temperatura la densidad habrá disminuido a la mitad? La presión es constante. 19. En condiciones normales (TPN) un litro de amoniaco (NH3), pesa 0.771 g. ¿Cuál es la densidad del amoniaco a 640 mm de Hg y 27 ºC? 20. En un bulbo cerrado de vidrio se puso helio (He) a 750 mm de Hg y 27 ºC. El bulbo se rodeó de hielo seco hasta bajar la temperatura a –73 ºC. ¿Qué presión estaría ejerciendo el helio? 21. Una masa de neón (Ne) ocupa un volumen de 125 ml a 75.0 cm de Hg y 68 ºF. ¿Qué volumen ocupará el neón a 3.75 atmósferas y 300 ºK? 22. ¿Qué volumen ocupan 2g de gas metano (CH4), a 27 ºC y 1 atm? 23 ¿Qué presión ejerce 0.01 mol de un gas encerrado a 0 ºC en un matraz de 2 litros? 24. Cierta mezcla gaseosa contiene helio (He), neón (Ne) y argón (Ar), todos a la misma presión parcial. La presión total de la mezcla es 746 mm de Hg. ¿ Cuál es la presión ejercida por el helio? 25. Se tienen 0.695 g de nitrógeno a 742 mm de Hg encerrados en un recipiente de 1.20 litros; también se tienen 1.10 g de argón a 383 mm de Hg encerrados en un recipiente de 2.63 1. Los gases están a la misma temperatura. Ambos gases se pasan totalmente a un recipiente vacío de 3.05 1. La temperatura permanece constante. ¿Qué presión se tendrá en este último recipiente? Suponga un comportamiento ideal.
26. Una masa de nitrógeno fue recogida por desplazamiento de agua a 18 ºC. La presión registrada en el barómetro es de 742 mm de Hg. ¿ Cuál es la verdadera presión del nitrógeno recogido? 27. Un balón contiene 30 m3 de helio (He) a 16 ºC y 785 mm de Hg. El balón se suelta y se deja elevar en el cielo hasta donde la temperatura es –20 ºC y la presión atmosférica es 400 mm de Hg. Suponiendo que la presión en el balón es 8°/ mayor que la del aire que lo rodea, calcule cuál será el volumen del balón en estas condiciones. 28. Se recogió gas nitrógeno (N2) por desplazamiento de agua a 27 ºC y 807 mm de Hg. El volumen del gas sobre la superficie del agua fue de 124 ml. Calcule: (a) el volumen que ocuparía el nitrógeno seco en condiciones normales (TPN); (b) cuántos mg pesa el nitrógeno recogido. 29. Compare las velocidades de difusión del metano (CH4) y el anhídrido sulfuroso (SO2). 30. Dos recipientes porosos se llenaron respectivamente con hidrógeno (H2) y oxígeno (O2) en condiciones normales (TPN). Al cabo de una hora se habían escapado 880 ml de hidrógeno. ¿ Cuánto oxígeno se escapó durante este mismo tiempo? 31. ¿Cuántas moles de gas cloro (Cl2) hay en 2 litros del gas a 27 ºC y 760 mm de Hg? 32. ¿Cuál es la temperatura en ºC de un gas ideal cuando 6 moles de este gas ocupan un volumen de 82 litros a 3 atmósferas? 33. ¿ Cuál es la presión total (en atmósferas) de una mezcla de 7 g de nitrógeno (N2) y 7 g de helio (He) encerrada en un matraz de 30 litros y a una temperatura de 27 ºC? 34. Un tubo al vacío para ser usado en la producción de rayos X se cerró, al fabricarse, a una presión de 1.2 X 10-5 mm a 27 ºC. Su volumen es de 1000 ml. Hallar el número de moléculas gaseosas que quedaron en el tubo. . 35. En una bureta de gas se encerraron 50 ml de una mezcla a 18 ºC y 760 mm de hidrógeno y oxígeno. Se hizo saltar una chispa eléctrica hasta que se produjo toda el agua posible. El gas puro sobrante tenía un volumen de 10 ml a 760 mm de Hg. ¿ Cuál fue el porcentaje de moles de hidrógeno en la mezcla inicial? (a) si el gas residual después de la chispa eléctrica era oxígeno; (b) si era hidrógeno. 36. El hexafloruro de uranio (UF6) es un gas en condiciones normales, por lo que se han aprovechado las diferentes velocidades de difusión de los dos UF6 que dan los isótopos del
uranio de peso atómico 235 y de peso atómico 238. ¿ Cuáles son las velocidades relativas de difusión de estas dos moléculas de UF6 bajo condiciones ideales? 37. ¿ Cuántas moléculas hay en cada uno de los siguientes gases? (a) 200 ml de nitrógeno (N2) a 0 ºC y 10.0 atmósferas de presión (b) 100 ml de hidrógeno (H2) a 0 ºC y 1.00 X 10-8 mm de Hg (c) 4.00 litros de anhídrido carbónico (CO2) a 0 ºC y 100 mm de Hg (d) 1.00 litros de O2 a 273 ºC y 2.00 mm de Hg. 38. Una llanta (neumático) de automóvil tiene a 20 ºF una presión de 30.0 lb/pulg2 (exceso de presión sobre la presión atmosférica). ¿Cuál será su presión a 80 ºF? 39. El aire es asfixiante para los seres humanos cuando su contenido en anhídrido carbónico (CO2) llega al 5% Un ser humano expira normalmente en un período de 10 minutos, 5 g de anhídrido carbónico y aspira el mismo volumen de oxígeno (en condiciones ideales). ¿Cuánto tiempo puede permanecer un ser humano, en el caso más favorable, en una habitación herméticamente cerrada de 20 m3 cuyo aire está a 15 ºC y 760 mm de Hg? Inicialmente el aire (mezcla de 75.5% en peso de nitrógeno (N2) y 23.3% en peso de oxígeno principalmente) estaba exento de anhídrido carbónico. 40. Calcule las presiones parciales del oxígeno y del nitrógeno del aire, cuando la pre sión atmosférica es de 760 mm de Hg. La composición en volumen del aire es de 20.8% de oxígeno y 79.2°/ de nitrógeno. 41. Un recipiente contiene 1.0 litros de gas metano (CH4 ) a 20 ºC y 700 mm de Hg. (a) ¿Cuántas moléculas de metano contiene? (b) ¿Cuántas moles? (c) ¿Cuántos átomos combinados hay en el recipiente? (d) ¿Cuánto pesa el gas? 42. Durante la desintegración radioactiva del radio (Ra) se desprende helio (He). Cada átomo de helio es originado por una partícula alfa (a), cuyo número pue de contarse con un contador Geiger. En una descomposición radioactiva se contaron 6.547 X 1014 partículas alfa y el volumen del helio producido a 20 ºC y 700 mm de presión fue de 2.850 X 10-5 ml. Calcule el número de Avogadro. (Considere que el volumen molar de un gas es 22.412 litros). 43. Si la velocidad promedio (v) de una molécula de oxígeno (O2) es 4 25 X 104 cm/seg. a 0 ºC. ¿ Cuál es la velocidad promedio de una molécula de anhídrido carbónico (CO2) a la misma temperatura?
44. Un grupo de moléculas está a –33 ºC, y se desea incrementar su velocidad en un 10%. ¿A qué temperatura deberá calentarse el gas? 45. En un recipiente cúbico se encerró una mezcla de hidrógeno (H) y helio (He), cuya composición se escogió para que el número de choques por unidad de tiempo de las moléculas de cada gas sea la misma. ¿Qué gas está más concentrado?
Respuestas