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:
PO2
= (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:
PN2 = 0,17
atm
PCO2 = 0,11
atm
b)
La mezcla contiene un total de 0,0625 +
0,0714 + 0,0455 = 0,179 mol, que
ejercerán una presión de:
Patm
= (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.
