PROBLEMAS DE GASES No. 2

1. A los conceptos verdaderos escríbales si y a los falsos a palabra NO

1.      _______  Una atmósfera de presión es aproximadamente igual a un bar

2.     _______  Si dos muestras de gases diferentes tiene igual peso y están a las mismas condiciones de temperatura y presión, su volumen también será el mismo

3.     _______  La unidad SI es el Pascal

4.     _______  Se tienen volúmenes iguales de dos gases a la misma temperatura y presión el número de moléculas del gas menos pesado es mayor

5.     _______  El volumen ocupado por una mol de CO2 acondiciones normales es 22 veces mayor que el ocupado por una mol de H2 a las mismas condiciones

6.     _______  El volumen de un gas es siempre el mismo del recipiente que lo contiene

7.     _______   Las condiciones normales de un gas son: 1 Atm y 0°c

2.     Con una X sobre la letra marque la respuesta correcta:

1.      La altura de una columna de mercurio de un centímetro de diámetro a nivel del mar es de 760 mm. Si el diámetro se duplica la altura del mercurio será de:

a.      760 mm

b.      380 mm

c.       520 mm

d.      Depende de la temperatura    

2.      Se tienen 100 mL de un gas en un cilindros y se pasan a otro recipiente de 500 mL el volumen de gas será entonces:

a.       100 mL

b.      600 mL

c.       500 mL

d.      500/100 mL      

3.      El volumen ocupado por 0,1 mol de un gas ideal a 1 atm. Y 0°C es:

a.       0,448 L

b.      22,4 L

c.       448 L

d.      2,24 L     

4.      1 Torr es equivalente a

a.       1 mmHg

b.      1 cmHg

c.       1 Atm

d.      1 milibar  

5.      La energía cinética promedia de las moléculas de un gas es directamente proporcional a:

a.       El tamaño de las moléculas

b.      El volúmen del gas

c.       La presión que ejerce el gas

d.      La temperatura absoluta del gas

1.       

2.       

3.       

4.       

5.       

6.      Los gases se desvían mayormente de su comportamiento ideal a:

a.      Altas presiones y temperaturas

b.      Bajas presiones y temperaturas

c.       Altas presiones y bajas temperaturas

d.      Bajas presiones y altas temperaturas  

3.     Establezca diferencias entre:

1.     Fuerza y pr4esión

2.     mmHg y Torr

3.     Ley de Boyle y ley de Charles

4.     Barómetro y manómetro

5.     Temperatura y temperatura absoluta

6.     Presión total y presión parcial

7.     Volúmen de un gas y volumen molar de una gas

4.     Enuncie y explique los postulados de la teoría cinética de los gases

5.     Aplique los postulados de la teoría cinética para explicar:

a.     La difusión de los gases

b.     La incomprensibilidad de los sólidos

c.      La ley de Boyle

d.     La presión de los gases

e.      La ley de Avogadro.       

6.      A temperatura ambiente el amoniaco es un gas, el alcohol un líquido y  el azúcar es un sólido. ¿Cuál de estas sustancias tienen mayores fuerzas de atracción entre sus partículas?. Sustente su respuesta.

7.      La altura de una columna de alcohol es de 13 mm cuando un barómetro de mercurio marca 757 mm ¿Cuál es la densidad del alcohol?

8.      Un balón que en la ciudad A tiene un volumen de 3.5 litros se lleva a la ciudad  B y se encuentra que su volúmenes de 3,2 litros. ¿Cuál de las dos ciudades tiene mayor presión atmosférica si la temperatura es igual en ambas?  Explique.

9.       Complete los datos faltantes en el siguiente cuadro:

GAS

Masa molar

Masa  M

Moles

Volúmen, V

Presión,  P

Temperatura, T

µ gramos

gramos

n

L

mL

torr

atm

°C

K

A

 

0,7

 

 

300

720

 

23

 

B

44

 

 

 

210

 

1,2

 

300

C

 

320

5,0

3,0

 

 

 

 

22

D

32

 

2,4

 

3500

 

10,4

 

   

10.  Un gas en un recipiente flexible ocupa un volumen de 300 mL a 27°C y 2 atm si la presión permanece constante, ¿Cuál será el volumen cuando:

a.       Se duplica la temperatura en grados centígrados

b.      Se duplica la temperatura en Kelvins

c.       La temperatura en grados centígrados se reduce a la mitad

d.      La temperatura en Kelvins se reduce la mitad.  

11.  Calcule la densidad del oxígeno O2 a 745 torr y 24°C.

12.  Un gas en un recipiente rígido ocupa un volumen de 300 mL a 27°C y 2 atm, ¿Cuál será la presión cuando:

a.        Se duplica la temperatura en grados centígrados

b.      Se duplica la temperatura en kelvins

c.       La temperatura en grados centígrados se reduce a la mitad

d.      La temperatura en kelvins se reduce a la mitad  

13.  La densidad de un cierto gas es de 1,8 g/L a 30°C y 76cmg. ¿Cuál será su peso molecular?.

14.  Calcule el volumen en litros ocupado en condiciones normales por

a.       0,50 moles de CO2

b.      5,6 g de N2

c.       Una mezcla de0,2 moles de H2 y 0,05 moles de metano CH4

d.      3,0 X1022 moléculas de amoniaco, NH3

15.  ¿Cuál es el peso de:

a.       1120  mL de monóxido de carbono, CO a condiciones normales

b.      1120 mL de dióxido de carbono,  CO2, a condiciones normales

c.       1120 mL de dióxido de carbono,  CO2 a  127°C y 0,02 atm.   

16.  Cierta cantidad de helio confinada en un recipiente de 50L a una presión de 80 atm se transfiere a otro recipiente de 120L, cuál será la nueva presión si:

a.       No hay cambio de temperatura

b.      La temperatura cambia de 20 a 15°C

17.  Cierto buceador sumergido en el mar a una profundidad de 100 m, exhala una burbuja que tiene un volumen de 80 mL La presión a esta profundidad es de 10 atm. ¿Cuál será el volumen de la burbuja cuando alcance la superficie, si suponemos que la temperatura del agua oceánica es constante?.

18.  Un vendedor de globos (bombas) de helio asegura que contienen 0,24 gramos de este gas y que su volúmen es de 1,7 L. si la presión atmosférica es de 655 torr ¿Cuál será la temperatura?

19.  Al terminar el día algunos de los globos del problema anterior han perdido cierta cantidad de helio. Si uno de ellos tiene un volúmen de 1,2 litros, siendo la temperatura de 17°C y la presión de 650 torr. ¿Cuántos gramos de helio ha perdido)

20.  El oído interno está comunicado con el exterior a través de la Trompa de Eustaquio. De esta manera la presión interna y la atmosférica están equilibradas; supongamos un balón de 760 torr. Cierta persona sufrió una infección en el oído que obstaculizó la Trompa de Eustaquio y por consiguiente, el paso del aire. La infección, por otra parte produjo fiebre, es decir, una elevación de la temperatura; digamos de 37 a 40°C. En estas condiciones: ¿Cuál era la presión en el oído interno?

21.  En un recipiente de 10 litros de almacenaron 7,0 gramos de N2 2,0 gramos de Ar y una cantidad no conocida de O2, hasta que la presión total llegó a 800 torr. Si la temperatura era de 30°C, calcule:

a.       El número total de moles en el recipiente

b.      La presión parcial de cada gas.  

22.  los gases de uso industrial y medicinal se almacenan comúnmente a altas presiones en cilindros metálicos de gran resistencia. La presión del oxígeno comprimido en un cilindro de 100 litros puede ser de 120 atm.

a.        ¿Qué volumen ocupará esta cantidad de oxígeno a 1 atm?

b.      ¿Cuál es el peso del oxígeno en uno de estos cilindros si la temperatura es 20°C?

23.  Cierto dirigible tiene un volumen aproximado de 2,5 X 107 litros, cuando está completamente inflado con helio,

a.       Cuál es el peso en kilogramos de este gas en el dirigible a 25°C y 740 torr?

b.      Qué peso de aire en (kg) contendrá el dirigible, si la masa molecular promedia del aire es de 29 g/mol?

c.       La diferencia entre el peso del aire y el peso del helio es la fuerza ascensional del dirigible. ¿Cuánto peso adicional puede entonces levantar dicho dirigible?

24.  El dióxido de azufre  SO2 es uno de los contaminantes del aire. La concentración máxima permisible de ese compuesto es de 80 µg por cada 3 metros de aire.

a.       ¿Cuántas moles de SO2 habrá en un metro cúbico de aire que e3sté contaminado al nivel citado?

b.      Cuál es la presión parcial del SO2 a 25°C y 1 atm? 

25.  Una llanta de un automóvil se infló por la mañana a una presión de 21m psi, a 18°C. (Recuérdese que psi  indica Lb/pulg2 y que los medidores comunes de presión para llantas marcan la presión por encima de la atmosférica; de esta manera, la presión real en la llanta es de 21 lb/pulg2 más la presión atmosférica). Después de un viaje la temperatura de la llanta ha subido a 55°C, tanto por el cambio climático como por la fricción con el pavimento. ¿Cuál será la presión que indica el medidor en psi, suponiendo que no hubo cambio de volumen en la llanta? La presión atmosférica ese día era de 12,8 psi.

26.  En un experimento de difusión de gases se encontró que 1  10-4moles de nitrógeno se escapaban en 1 s, en tanto que en el mismo lapso se escapaban 4,1 X  10.4 moles de otro gas no conocido. ¿Cuál es la masa molar de ese otro gas?