2. Un cultivo de bacterias produce un gas a razón de 0.1 moles por día. ¿Qué volumen ocupara el gas a 25°C y 1 atm de presión? ¿Qué presión se requiere para comprimir el gas hasta 0.5L? DATOS: n = 0.1 mol P = 1 atm T = 25 °C = 298 °K a) V=? b) P=?
En el fondo de un lago donde la temperatura es de 8.4 °C y la presión es de 2.8 atm se produce una burbuja de oxigeno de 1 ml de volumen. ¿Qué volumen tendrá cuando llegue a la superficie donde la temperatura es de 30 °C y la presión es de 0.8 atm?
DATOS: T1 = 8.4 °C P1 = 2.8 atm V1 = 1 mL T2 = 30 °C P2 = 0.8 atm V2 = ?
¿Qué presión ejerce 1 L del gas que se desprende durante la fermentación a 36.5 °C y 1 atm? ¿si se enfría el gas hasta 10 °C, sin variar la presión? ¿Qué volumen ocupara a esta temperatura?
DATOS: T1 = 8.4 °C V1 = 1 mL T2 = 30 °C V2 = ?
SOLUCION (primera parte)
(segunda parte)
Ayudantía Fisicoquímica de alimentos
5.
Una rueda rígida con un volumen de 10 L se llena con aire hasta una presión de 28.0 psi a 18 °C. Al rodar la rueda se calienta hasta 40 °C, ¿Cuál será la presión dentro de la rueda a esa temperatura?
DATOS: T1 = 18 °C P1 = 28.0 psi V1 = 10 L T2 = 30 °C P2 = ?
SOLUCION
6.
La descomposición metabólica de la glucosa es la siguiente: Glucosa + oxigeno = Dióxido de carbono +agua Calcule el volumen de dióxido de carbono que se produce a 37 °C y 1 atm de presión de 0.3 moles de dióxido de carbono.
DATOS: n = 0.3 mol P = 1 atm T = 37 °C + 273 = 310°K V=?
SOLUCION
7.
Una mezcla de hidrogeno y oxigeno pesa 3.5g y ocupa un volumen de 7.46 L a 30°C y 1 atm de presión. Calcule el porcentaje en peso de estos dos gases.
DATOS: m = 3.5 gr V = 7.46 L P = 1 atm T = 30 °C = 303 °K
Un envase metálico de 10 L que contiene 6 L de acetona, fue cerrado a 20 °C y presión de 1 atm. Por accidente, el envase se cae y se abolla reduciendo su volumen interno a 9 .0 L ¿Cuál es la presión total dentro del envase, si en el momento del accidente la temperatura es de 30 °C? considere que adentro del envase hay aire y acetona y que la presión de vapor de la acetona es de 400 mm Hg a 18°C.
Ayudantía Fisicoquímica de alimentos
DATOS: Pi = 1 atm Ti = 20 °C + 273 = 293°K Vi = 10 L Pf = ? Tf = 30 °C + 273 = 303°K Vf = 9 L
Un globo muy flexible con un volumen inicial de 1.2 L a 1 atm y 30 °C se eleva hasta la e stratosfera, donde la temperatura y presión son de -10 °C y 0.003 atm ¿Cuál es el volumen final del globo?
10. Un recipiente de 2 L se llena con oxigeno hasta una presión de 0.8 atm de presión a 25°C de temperatura ¿Qué masa de oxigeno en gramos contienen el recipiente? DATOS: m=? PM=32gr/mol P = 0.8 atm T = 25 °C + 273 = 298°K V=2L
SOLUCION
11. 5 gr de etano se encuentran en un recipiente de 1 litro de capacidad. El recipiente es tan débil que explota si la presión excede de 10 atm. ¿A que temperatura la presión tendera al punto de explosión? DATOS: m = 5 gr C 2H6 PM C2H6 = 30 gr/mol P = 10 atm T=? V=1L
Un bulbo A de 500 ml de capacidad contiene inicialmente N 2 a 0.7 atm y 25 °C; un bulbo B de 800 ml de capacidad contiene inicialmente O 2 a 0.5atm y 0 °C. Los dos bulbos se c onectan de tal forma que hay paso libre de gases entre ellos. El ensamblaje se lleva a la temperatura de 20°C. Calcule la presión final.
Ayudantía Fisicoquímica de alimentos
DATOS: Vf = 500 ml + 800 ml = 1300 ml=1.3 L PiH2 = 0.7 atm PiO2 = 0.5 atm ViH2 = 0.5 L ViO2 = 0.8 L TiH2 = 25 °C TiO2 = 0 °C Tf = 20 °C
13. Un gas ideal a 1 atm de presión se encuentra en un recipiente de volumen desconocido. Se abre una llave que permite que el gas se expanda en un bulbo previamente evacuado de un volumen de 0.5 L de capacidad. Cuando el equilibrio entre los bulbos se establece, se observa que la temperatura no ha cambiado y que la presión es de 530 mm Hg ¿Cuál es el volumen V1 del primer recipiente? DATOS: P1 = 1 atm V1 = ? P2 = 530 mm Hg = 0.69 atm V2 = 0.5 L
14.
SOLUCION
0.896 gr de un compuesto gaseoso que contiene únicamente Nitrógeno y oxigeno ocupa 542 cc a 73 0 mm Hg de presión y 28 °C. ¿Cuál es el peso molecular del gas?
DATOS: m = 0.869 gr V = 542 cc = 0.542 L P = 730 mm Hg = 0.96 atm T = 28 °C = 301 °K
Un gas ideal a 65 mm Hg de presión ocupa un bulbo de volumen desconocido. Se retira cierta cantidad de gas y se encuentra que ocupa 1.52 cc a 1 atm de presión. La presión remanente en el bulbo es de 600 mm Hg Asumiendo que todas las medidas se realizan a la misma temperatura, calcule el volumen del bulbo. S i el número de moles de gas retirado es de 0.5. Calcule la temperatura a la cual se realizaron las medidas.
16.
Una muestra de nitrógeno gaseoso se burbujea a través de agua liquida a 25°C y se recolecta un volumen de 750 cc. La presión total del gas, saturado con vapor de agua, es 740 m m Hg a 25°C y la presión de vapor de agua a dicha temperatura es de 24mm Hg ¿Cuántos moles de nitrógeno hay en la mezcla?
DATOS: V = 750 cc = 0.75 L Pt = 740 mm Hg = 0.97 atm PH2O = 24 mm Hg PN2 = 740-24 = 716 mm Hg = 0.94 atm T = 25 °C = 298 °K
SOLUCION
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17.
Cuando 2.96 gr de cloruro de mercurio se vaporizan en un envase de 1 litro a 680 °K, la presión es de 458 mm. ¿Cual es el peso molecular y la formula molecular del vapor de cloruro de mercurio? PA Hg:200 Cl:35.5
DATOS: m = 2.96 gr V= 1 L P = 458 mm Hg = 0.60 atm T = 680 °K
SOLUCION
Formula molecular = HgCl 2 = PM 271 gr7mol lo mas cercano al peso molecular obtenido mediante cálculos.
18.
El etileno gaseoso, C 2H4, reacciona con gas hidrógeno en presencia de un catalizador de P latino para formar etano, C2H6, de acuerdo a la ecuación.
Una mezcla de C2H4 y H2 de la que sólo se sabe que contiene más moles de H 2 que de C 2H4 tiene una presión de 52 mm en un volumen desconocido. Después el gas pasa sobre un catalizador de Platino, la presión fue de 34 mm en el mismo volumen y a la misma temperatura ¿qué fracción de moléculas mezcla original es etileno? Solución Se dice que en la mezcla hay más moles de H 2 lo cual indica que es un reactivo en exceso, siendo el etileno el reactivo limitante. Por lo que en la reacción es como si solo el H 2 ejerciera presión. Por lo que la presión de H 2 = 34 torr. Obtenemos La presión del etileno Pt – PH2 = PC2H4 Remplazando valores 52 torr – 34 torr = 18 torr = P C2H4 Calculamos la fracción molar del C 2H4 mediante la ecuación:
Calculamos la fracción molar del H 2 mediante la ecuación: