Examen Fisicoquimica

Problemas de tarea.1. 5 grs de Etano se se encuentran encuentran dentro dentro de de un bulbo bulbo de un litr litro o de capacidad. El bulbo es tan débil que se romperá si la presión sobrepasa las 10 atm. ¿A qué temperatura alcanzará la presión del gas el calor de rompimiento !atos" P.#. Etano $ %0.0& gr'mol m $ 5 gramos ( $ 1 )t P $ 10 atm * $ 0.0+,0 )t atm'mol  

El alor de * lo obtenemos

/olución" !e la ecuación del gas ideal despeamos  2 obtenemos 3.  PV  ①  PV =nRT T = nR

A4ora obtendremos m n= → n=  P . M . Etano

!es e and

n.

5 gr

gr 30.07 mol

→n =0.1663 mol

/ustituimos los datos en 3 2 resolemos. ¿

10 atm∗1 <

0.1663 mol∗0.08206

T =

T =732.78 K 

 PV  → T = ¿ nR

¿ ∙atm

mol∙K 

,. 6n gran cilindro para almacenar gases comprimidos tiene un olumen apro7imado de 1.5 8t % 9pie%:. /i el gas se almacena a una presión de 1.50 atm a %00 . a)  ¿;uántos moles de gas contiene el cilindro b) ¿;uál ser,.>&55 )t P $ 1.5 atm * $ 0.0+,0 )t atm'mol  

;onertimos 8t%

/olución" 

Para el inciso a) utilizaremos la ecuación del gas ideal despeamos n, sustituimos los datos 2 resolemos.

 PV  ①  PV =nRT n =  R T 

1.5 atm∗42.4755 <

!es e and

¿ 300 K ∗0.08206

¿ ∙atm

→ n=2.5881 mol

mol∙K 

n =¿



Para el inciso b) se nos pide el peso del ? , 9?7
m n=  P . M . @ as< que de la

ecuación 3 sustituimos este dato 2 despeamos m  PV   PV  = n= m=  ∙ P . M .O 2 ②  P . M . O 2  RT   RT  /ustituimos alores en C 2 resolemos.

m.

1.5 atm∗42.4755 <

¿ 300 K ∗0.08206

m= ¿ m =82.8153 gr

¿ ∙atm

mol∙K 

∙ 31.9988

gr mol

%. El olumen de cierto gas a 1&.5 D; es de 150 cm %@ 2 a causa de una ariación en la temperatura@ permaneciendo constante la presión@ el olumen disminu2e 4asta 1,5 cm %. ¿;uál será la temperatura nal !atos"  1 $ 1&.5 D; = ,0.5   (1 $ 150 cm% (, $ 1,5 cm% P $ ;onstante /olución" Para solucionar este problema utilizaremos la )e2 de ;4arles@ de la cual despearemos ,. V 1 T 1

=

V 2 T 2

→T 2=

T 1 V 1

T 2 =242.2083 K 

∙ V 2 → T 2=

290.65  K  3

150 cm

∗125 cm

3

>. /e desea ender o7
nRT  ① V 

/abiendo que el nBmero de moles se calcula

m n=  P . M . @ as< que de la

ecuación 3 sustituimos este dato. m ∙ RT   P . M . mRT   P= → P= V   P . M . ∙ V  3

 ft  ∙ psia ∗579.67 ° R 1 lb m∗10.73 mol∙°R  P= → P=388.76  psia =26.45 atm lb m 3 ∗0.5 ft  31.9988 mol

5. 6n recipiente de 1 )t a ,0 D; contiene ,.5 gr de H , 9A:@ 1.05 gr de ? , 9I: 2 0.5 gr de ;? , 9;:. ;alcular la presión parcial de cada gas 2 la presión total al suponer un comportamiento ideal. !atos" P.#.A $ ,+.01%> gr'mol P.#.I $ %1.++ gr'mol P.#.; $ >>.00+ gr'mol mA $ ,.5 gr mI $ 1.05 gr m; $ 0.5 gr ( $ 1 )t   $ ,0 D; = ,%.15   /olución" Para poder resoler tenemos que calcular el nBmero de moles de A@ I 2 ;. m A n A = =  P . M . A

n B=

nC =

mB  P. M . B

=

m C   P . M . C 

=

2.5 gr

gr 28.0134 mol   1.05 gr

gr 31.9988 mol   0.56 gr

gr 44.0098 mol

nT =0. 1348 mol

→ n A =0.0892 mol

→ n B=0.0328 mol

→n C =0.0127 mol

#oles totales

Para encontrar la presión parcial de cada gas podemos utilizar la ecuación del gas ideal@ tenemos que recordar que la ecuación del gas ideal se puede escribir de las siguientes maneras@ dependiendo de que tenemos.  PT  V =n T  RT 

Presión total

HBm. !e moles

 Ecuación !l gas i!al PV  =nRT   Pi V =ni RT 

Presión arcial

HBm. !e

!e la segunda 8orma de la ecuación del gas ideal podemos encontrar la presión parcial de cada gas  Pi V =ni RT → Pi=

ni RT  V 

1< ¿

 P A =

n A RT  V 

0.0892 mol∗0.08206

→ P A =

¿ ∙atm

∗293.15  K 

mol∙K 

¿

 P A =2.1468 atm 1 <¿

 PB =

nB RT  V 

¿ ∙atm

0.0328 mol∗0.08206

→ PB =

∗293.15  K 

mol∙K 

¿

 PB =0.7894 atm 1 <¿

 PC =

nC  RT  V 

0.0127 mol∗0.08206

→ P C =

¿ ∙atm

∗293.15 K 

mol∙K 

¿

 PC =0.3061 atm Para encontrar la presión total utilizaremos la primera 8orma de la ecuación del gas ideal.  PT  V =n T  RT → PT =

nT  RT  V  1 <¿

 PT =

n T  RT  V 

0.1348 mol∗0.08206

→ P T =

¿

¿ ∙atm

∗293.15 K 

mol∙K 

 P=3.2423 atm