Universidad de San Carlos de Guatemala. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ciencias. Departamento de Química. Catedrática: Tania de León.
Química General. Código: 0348.
Primer semestre.
Tarea 4.
Alumnos: Manuel Dario Fajardo Hernández. Nelson Alberto López. José Urías.
Fecha: 10 de mayo del 2007.
Carnet: 200715075. 200715295. 200715355.
TAREA 4. 13. Una bola de gas contiene 2.50 * 10³ g. de O ₂ en un volumen de 10 L. ¿Cuál es la presión ejercida por el oxigeno a 20 ºC.? T = 20 ºC = 20 ºC +273 = 293 K. d=m v
v=m d
P = nRT V
v = 2.50 * 10³ g = 219* 10³ L. 0.0114L.
P = (16.0g/mol. de O₂)(0.0821 L. atm./mol. K)(293K.) = 1.75*10⁻³ atm. 219* 10³ L.
14. En un lago profundo se forma una burbuja de aire de 3.20 cm³. a una profundidad en la que la temperatura es de 8ºC. y la presión es de 2.45 atm. La burbuja se eleva hasta una profundidad en la que la temperatura es de 19ºC. y la presión es de 1.12 atm. Suponiendo que la cantidad de aire no varia dentro de la burbuja. Calcule el nuevo volumen. P₁ = 2.45 atm. P₂ = 1.12 atm. V₁ = 3.20 cm³. P₁V₁ = P₂V₂
V₂ = P₁V₁ P₂
V₂ = (2.45 atm.)(3.20 cm³.) = 7 cm³. 1.12 atm.
15. Se recogen 275 cm³. de O ₂ gaseoso saturado con vapor de H ₂O a 23 ºC. La mezcla ejerce una presión de 768 mmHg. La presión del vapor de agua a 23 ºC. es de 21 mmHg. a) ¿Cuál es la presión parcial del O ₂ en la mezcla? Pt = Poxigeno + Pvapor agua. 768 mmHg. = Poxigeno + 21 mmHg. Poxigeno = 768 mmHg. – 21 mmHg. = 747 mmHg.
b) ¿Cuántos gramos de O ₂ hay en la mezcla? T = 23 ºC. = 23 ºC. + 273 = 296K nO₂ = PoxigenoV.
16. Un globo aerostático contiene 1.7 * 10 ⁷ L. de He. Sí la presión del helio es de 737 mmHg. a 25 ºC. ¿Qué masa de He en gramos contiene el globo? T = 25 ºC + 273 = 298K d = MP RT mHelio = dV
d=
(737 mmHg) (4.001 g./mol.) . = 0.16 g./L. (62.36 L. mmHg./K. mol.)(298K) mHe = 0.16 g./L. * 1.7 * 10 ⁷ L. = 2.7 * 10 ⁷g de He.
17. El gas de cierto volcán tenía la composición siguiente en % de moles: 65% de CO ₂, 25% de H₂, 5.4% de HCl, 2.8% de HF, 1.7% de SO₂ y 0.1% de H ₂O. ¿Cuál es la presión parcial de cada uno de los gases si la presión total del gas volcánico era 760mmhg? P de CO₂ = 0.65 * 760 mmHg. = 494 mmHg. P de H₂ = 0.25 * 760 mmHg. = 190 mmHg. P de HCl = 0.054 *760 mmHg. = 41.04 mmHg. P de HF = 0.028 * 760 mmHg. = 21.28 mmHg. P de SO₂ = 0.017 * 760 mmHg. = 12.92 mmHg. P de H₂O(g) = 0.001 * 760 mmHg. = 0.76 mmHg.
18. Un matraz de 200mL. contiene 1.03mg. de O ₂ y 0.41mg. de He a 15 ºC. Calcule las presiones parciales del O ₂ y del He en el matraz. ¿Cuál es la presión total? T = 15ºC + 273 = 288K. 1.03 * 10 ⁻³ g. O₂ * 1 mol O ₂. = 3.22 * 10 ⁻⁵ mol de O₂. 32g O₂ 0.41 * 10 ⁻³ g. He * 1 mol He = 0.102 * 10 ⁻⁵ mol de He. 4.001g. PO₂ = nO₂RT PO₂ = (3.22 * 10⁻⁵ mol de O₂)(0.0821 L.atm/K.mol)(288K) V 200mL. PO₂ = 3.81 * 10 ⁻⁶ atm PHe = nHeRT PHe = (0.102 * 10 ⁻⁵ mol de O₂)(0.0821 L.atm/K.mol)(288K) V 200mL. PHe = 0.12 * 10 ⁻⁶ atm. Presión total = 0.12 * 10 ⁻⁶ atm. + 3.81 * 10 ⁻⁶ atm = 3,93 * 10 ⁻⁶ atm.
19. Una botella de acero contiene 12 L. de un gas a 10 atm. y 20 ºC ¿Cuál es el volumen del gas a PTE? P = 1 atm. T = 273K
P₁V₁ = P₂V₂
V₂ = P₁V₁ P₂
V₂ = (10atm * 12L) = 120L. 1atm
20. El metal Mg. reacciona con acido clorhídrico para producir gas hidrogeno H ₂. Mg(s) + 2HCl(ac)
MgCl₂(ac) + H₂
Calcular el volumen en L del H ₂ producido a 28 ºC y 665 mmHg a partir de 0.0420 moles de Mg y un exceso de HCl. 0.0420 mol Mg * 1 mol H ₂ = 0.0420 mol H ₂ 1 mol Mg 0.0420 mol Mg * 1 mol MgCl ₂ = 0.0420 mol MgCl ₂ 1 mol Mg
Moles totales = 0.0420mol MgCl ₂ + 0.0420mol H ₂. = 0.0840 moles. T = 28 ºC +273 = 301K V = nRT P
V = (0.0840moles)(62.36 L. mmHg/K. mol.)(301K) = 2.37L. 665 mmHg.
XH₂ = nH₂. ntotal.
XH₂ = 0.0420 mol H₂ = 0.50 0.0840 moles
PH₂ =Ptotal * XH₂ V = nRT P
PH₂ = 0.5 * 665 mmHg = 332.5 mmHg.
V = (0.0420 moles H ₂)(62.36 L. mmHg/K mol)(293K) = 1.18L 332.5 mmHg.
20. El gas hidrogeno se produce por la reacción del acido clorhídrico sobre Zinc metálico: ZnCl₂(ac) + H₂
HCl(ac) + Zn(s)
El gas se recoge sobre agua. Si se recolectan 156mL de gas a 19 ºC y 769 mmHg de presión total ¿Cuál es la masa del hidrogeno que se recolecto, si la presión del H ₂O a 19 ºC es de 16.5 mmHg? T = 19 ºC + 273 = 292K PH₂ = Ptotal – Presión H₂O dH₂ = MP RT
22. El aire que entra a los pulmones termina en finos sacos llamados alvéolos. Desde aquí es donde el O₂ se difunde hacia la sangre. El radio promedio del alvéolo es de 0.0050 cm. y el aire en su interior contiene 14% de O ₂. Suponiendo de que la presión dentro del alvéolo es de 1 atm. y T = 37 ºC. Calcule el número de moléculas de O ₂ en uno de sus alvéolos. Vesfera = 4 πr³ 3 T = 37 ºC = 310K
23. La azida de sodio que se requiere para las bolsas de aire de los automóviles se fabrica por la reacción de dinitrogeno de amoniaco líquido: 3N₂O(g) + 4Na(s) + NH ₃(l)
NaH₃ + 3NaOH(g) + 2N ₂
Se tiene 65g de Na y un matraz de 35L que contiene gas N ₂O a una presión de 2.12 atm a 23 ºC ¿Cuál es el rendimiento teórico en gramos de NaN ₃? T = 23 ºC + 273 = 296K n N₂O = PV RT
n N₂O =
(2.12 atm)(35L) . = 3.05 moles de N ₂O (0.0821 L. atm/K. mol)(296K)
3.05 mol N₂O * 1 mol NaN ₃ * 65.02g NaN ₃ = 66.1g NaN ₃ 3 moles N₂O 1 mol NaN₃ 65gNa * 1 mol N * 1 mol NaN ₃ * 65.02g NaN₃ = 45,96g. NaN ₃ 22.99g Na 4molNa 1 mol NaN₃
