lunes, 24 de octubre de 2011

EJERCICIOS DE GASES

Un gas ideal es sometido a una compresion isodiametrica que reduce su volumen en 2.20 dm3. La presión y volumen final del gas son 3.78 X 103 mmHg y  4.65dm3, respectivamente. Calcular la presión inicial del gas.

Se usa la formula P1 V1 = P2 V2 (Ley de Boyle)
Despejamos en la caución P1 (es la que desconocemos), dejando una ecuacion así:
P1 = P2 V2 / V1
Sustituimos:
P1 = (3.78 X 103 mmHg) ( 4.65dm3) / (2.20 dm3) = 7,989.545 mmHg

En un recipiente de volumen 10 dm3 a 298 K, se introduce un mol N2de y 3 moles de H2. ¿Cuáles son las presiones parciales de los gases y cual es la presión total?
Suponiendo que los gases son ideales: calcular Pj (presión parcial) usando la ecuación
Pj = nj (RT/V) (gases parciales o ley de Dalton)
P(N2) = 1 mol { (0.082L*atm/mol*K) (298 K) / (10 dm3) } = 2.443 atm
P(H2) = 3 moles { (0.082L*atm/mol*K) (298 K) / (10 dm3) } = 7.33 atm
Por lo tanto la presión total es: P = (2.443 + 7.33 )atm = 9.773 atm

En un proceso industrial, se calienta nitrógeno en un recipiente a volumen constante hasta 500K. Si el gas entra en el recipiente a un presión de 100 atm y un temperatura de 300 K, ¿Qué presión ejerce a la temperatura de trabajo?
Suponiendo que el gas es ideal se usa la siguiente ecuación:  P1 / T1= P2 / T2 (variación de la ley de Gay-Lussac)
Despejamos de la ecuación la presión final o numero dos, quedando de la siguiente forma:
P1 = (P2*T1) / T2
Si sustituimos:
P1 = (100 atm * 500K) / 300 K= 166.67 atm

Una cantidad de gas tiene un volumen de 180 ml a 313 K y una presión de 800 mmHg ¿Cuál sera el volumen en las condiciones estándar (760 mmHg y 273 K)?
Suponiendo que se trata de un gas ideal: (P1 * V1) / T1 = (P2 * V2) / T2 (forma combinada de la ley de los gases)
Si despejamos de la ecuación el volumen final o el volumen numero 2:
V2 = {(P1 * V1) / T1}{T2 / P2} = {(80 mmHg * 180 ml) / 313 K}{273 K / 76 mmHg)= 165.25 ml

Una muestra de oxígeno recogida sobre agua a 20ºC y 790 mm Hg ocupa un volumen de 486 ml. ¿Cuantos gramos de oxígeno se tienen? ¿Cuantas moles? ¿ Cuantas moléculas?
DATOS: Peso atómico: O = 16 ; Presión de vapor del agua a 20ºC = 17,5 mm Hg
Al recogerse el oxígeno sobre agua, en la fase gaseosa habrá una mezcla de dos gases: el propio Oxígeno y el vapor de agua. Por ello, teniendo en cuenta la Ley de las presiones parciales de Dalton, la presión total será la suma de las presiones parciales de ambos gases, de las cuales conocemos la del agua: 17,5 mm Hg, por lo que podemos determinar la del Oxígeno:


Referencias.
Atkins. Fisicoquímica. Tercera edición. 1991.

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