Ejercicios resueltos y Ejercicios para hacer de Gases Ideales

EJERCICIOS RESUELTOS

      1. Sabiendo que la densidad de cierto gas, a 30°C y 310 mmHg es de 1,02 g/L, calcula su masa molecular.

Aplicando la expresión  de los gases ideales y despejando la masa molar tenemos:

Mm = 62,1 g/mol, por lo que la masa molecular será 62,1 u

 

      2. El clorato de potasio se descompone por la acción del calor desprendiendo oxígeno (más cloruro de potasio). Si se recogieron 150 mL de gas sobre agua, a 15°C siendo la presión total de 770 mmHg, calcula la masa de oxígeno obtenida.

Dato: presión de vapor del agua a 15°C = 12,8 mmHg.

La presión debida al oxígeno será: 770 – 12,8 = 757,2 mmHg.

Suponiendo comportamiento ideal para la mezcla de gases, podemos aplicar la ecuación de la presión parcial:

757,2/760 atm * 0,15 L = n mol * 0,082 atm*L*mol^-1*K^-1*(173+15) K

De donde: n = 0,0063 mol O₂

Como la masa molar de esa sustancia es 32,0 g/mol, la masa de oxígeno que se ha recogido será:

0,0063 mol * 32,0 g/mol = 0,20 g

      3. En un matraz de 10 litros a 20°C, en el que se ha realizado el vacío, se introducen 2,0 g de oxígeno, 2,0 g de nitrógeno y 2,0 g de dióxido de carbono. Calcula:

a)      La presión parcial de cada gas en la mezcla

b)      La presión que ejerce la mezcla de gases si se elevara la temperatura a 60°C.

Solución:

a)       Considerando la masa molar de las sustancias dadas, 32,0 g/mol (O₂), 28,0 g/mol (N₂) y 44,o g/mol (CO₂), las masas de dichas gasas equivalen a :

Suponiendo comportamiento ideal, la presión parcial que ejerce cada gas será:

P_O2 = (0,0625 mol * 0,082 atm*L/mol*K * (273+20 ) K)/10 L = 0,15 atm

Actuando de igual forma para N2 y CO2 se obtiene:

P_N2 = 0,17 atm

P_CO2 = 0,11 atm

b)      La mezcla contiene un total de 0,0625 + 0,0714 + 0,0455 = 0,179 mol, que ejercerán una presión de:

P_atm = (0,179 mol * 0,082 atm*L/mol*K * (273+20 ) K)/10 L = 0,49 atm

EJERCICIOS PARA RESOLVER

8.-Un mol de gas ocupa 25 l y su densidad es 1,25 g/l, a una temperatura y presión determinadas. Calcula la densidad del gas en condiciones normales.

9.- Un recipiente contienen 100 l de O₂ a 20ºC. Calcula: a) la presión del O₂, sabiendo que su masa es de 3,43 kg. b) El volumen que ocupara esa cantidad de gas en c.n.

10.- Calcula la fórmula molecular de un compuesto sabiendo que 1 l de su gas, medido a 25ºC y 750 mm Hg de presión tiene una masa de 3,88 g y que su análisis químico ha mostrado la siguiente composición centesimal: C, 24,74 %; H, 2,06 % y Cl, 73,20 %.

P. a.(O)=16. P. a.(H)=1. P. a.(Cl)=35,5

11.- En un recipiente de 5 l se introducen 8 g de He, 84 g de N₂ y 90 g de vapor de agua.

Si la temperatura del recipiente es de 27ºC. Calcular: a) La presión que soportan las paredes del recipiente. b) La fracción molar y presión parcial de cada gas.

P. a. (He) = 4; P. a. (O) = 16; P. a. (N) = 14; P. a. (H) = 1.

12.- El aire contiene aproximadamente un 21 % de oxígeno, un 78 % de nitrógeno y un 0,9 % de argón, estando estos porcentajes expresados en masa. ¿Cuántas moléculas de oxígeno habrá en 2 litros de aire? ¿Cuál es la presión ejercida si se mete el aire anterior en un recipiente de 0,5 l de capacidad a la temperatura de 25 ºC?

La densidad del aire = 1,293 g/l.

P. a. (O) = 16. P. a. (N) =14. P. a. (P. a.) = 40.